Mammifères "de rente"

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  • Recherche appliquée
    • Troubles cardiaques
Moutons : 50
Souffrances
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Devenir
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50 moutons vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit sous anesthésie une création d'infarctus par occlusion des artères coronaires, des séances d'imagerie, une ablation cardiaque par électroporation et des prises de sang répétées, avant l'euthanasie pour prélever le cœur. Les bénéfices annoncés pour les patients atteints de tachycardie ventriculaire, une procédure plus efficace et une meilleure qualité de vie, restent au conditionnel. Le porteur affirme que le remplacement "n'est actuellement pas possible" et présente un jumeau numérique en développement comme un remplacement futur.

Objectifs

La tachycardie ventriculaire est un trouble du rythme cardiaque complexe grave qui peut entraîner une mort subite. Dans la grande majorité des cas (>70%), les tachycardies ventriculaires surviennent dans un contexte d’infarctus du myocarde ancien. Le remodelage du tissu cardiaque suite à un infarctus permet la création d’hétérogénéités qui favorisent les tachycardies ventriculaires. L’ablation par cathéter de ces zones hétérogènes du cœur, est une thérapie qui peut significativement réduire les nombres de tachycardies ventriculaires des patients, en améliorant leur qualité de vie. Une nouvelle forme d’ablation, utilisant un champ électrique pulsé de haute amplitude appelée ablation par électroporation ou Pulsed Field Ablation (PFA), est une nouvelle technique de traitement pour obtenir une thérapie plus efficace, notamment si elle est combinée avec des techniques d’imagerie qui permettent d’avoir un modèle, trois dimensions du cœur du patients (jumeau numérique) pendant l’opération. Dans ce projet, nous souhaitons investiguer les effets et les propriétés de cette technique d’ablation dans un modèle animal ovin pathologique, avec l’assistance de jumeaux numériques. Les objectifs scientifiques sont les suivants : mieux caractériser les lésions de la technique innovante d’ablation PFA dans le tissu hétérogène du cœur en utilisant de techniques d’imagerie non invasive ; développer un modèle mathématique pour optimiser et personnaliser l'administration de la thérapie ; et l'inclure dans un logiciel de traitement d’images pour les procédures cliniques existantes, ce qui fournira un nouveau outil à la thérapie des patients.

Bénéfices attendus

Le projet permettra d’optimiser une technique d’ablation innovante (PFA) et de révéler des aspects importants de l'effet de cette technique sur les tissus d’intérêt du cœur (sur le modèle pathologique post infarctus développé). Il permettra un meilleur dosage de l’énergie d'électroporation et d’adapter le protocole en fonction de l’anatomie individuelle du cœur et de l’origine de la tachycardie ventriculaire. Le projet ouvrira également de nouvelles perspectives dans le domaine du traitement des images cardiaques en trois dimensions (jumeau numérique) grâce à cette première application pour la tachycardie ventriculaire. Cette technologie pourrait permettre de l’étendre à d’autres formes de maladies cardiaques. Autant de thèmes encore largement ignorés mais capitaux pour éviter les récidives et les interventions ultérieures sur les patients atteints de tachycardie ventriculaire. Les patients bénéficieront non seulement d’une procédure plus efficace et plus sûre, mais aussi d'une meilleure prise en charge pendant et après la procédure, avec une meilleure qualité de vie après le traitement. Ce travail permettra à cette technique d’ablation PFA de devenir progressivement le traitement de choix pour l’ablation des tachycardies ventriculaires.

Procédures

Les animaux utilisés subiront des interventions de création d’infarctus, d’imagerie et d’ablation par electroporation sous anesthésie générale et avec l’administration d’une thérapie anti-algique appropriée. La procédure de création d’infarctus (150 minutes) se déroule, sous guidance des rayons X, par occlusion progressive, sous surveillance, de deux ou trois branches des artères coronaires. Une prise de sang avant (animal sous anesthésie générale, 30 secondes) et 24 après l’infarctus (animal vigile, 30 secondes) de 5 ml nous permettra de mesure l’état inflammatoire (cytokine) et de dégâts subis par le tissu cardiaque (troponine). Apres 4-6 semaines de récupération, les séquences d’imagerie sont de type non-invasif, soit par IRM cardiaque et/ou une échocardiographie par sonde thoracique/transoeasophagienne et/ou par scanner cardiaque (environ 180 minutes). L’ablation par cathéter (90 minutess) est effectuée sous anesthésie et administration d’héparine pour prévenir la formation de caillots. Des systèmes de traitement d’image et de cartographie de contact nous permettent de cibler les zones potentiellement favorisantes des tachycardies ventriculaires. Une prise de sang avant (animal sous anesthésie générale, 30 secondes) et 24 après l’ablation (animal vigile, 30 secondes) de 5 ml nous permettra de mesure l’état inflammatoire (cytokine) et des dégâts subis par le tissu cardiaque (troponine). Apres 4-6 semaines de récupération, une imagerie (environ 180 minutes) et une cartographie de contact diagnostique (90 minutes) de suivi sont prévus pour évaluer les effets du protocole d’ablation par electroporation. Une prise de sang avant l’euthanasie (animal sous anesthésie générale, 30 secondes) de 5 ml nous permettra de mesure l’état final du contexte inflammatoire et du remodelage cardiaque.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables éventuels peuvent être liés aux anesthésies (hypothermie) réalisées aux différentes phases du projet notamment lors du réveil de l'animal (désorientation, apathie), ces effets disparaissent rapidement car les moyens nécessaires pour faciliter le réveil des animaux (lampe chauffante, molécules de réanimation par exemple si besoin) sont mis en place. Les examens d’imagerie (échocardiographie, IRM et cartographie de contact) sont effectués sous anesthésie générale et thérapie antalgique. La création de l’infarctus aura lieu durant la perfusion continue d’anti-arythmiques et de bétabloquant, dont le débit sera ajusté en fonction des signes cliniques observés sur le monitoring. Pendant l’ablation, notamment avec la PFA, on pourrait observer une paralysie temporaire du nerf phrénique ou du diaphragme, mais ces conditions n’empêchent pas la ventilation mécanique. En phase d’étude diagnostique pendant la cartographie de contact, des déclenchements de tachycardie ventriculaire et potentiellement débordants en fibrillations, seront traitées immédiatement par un défibrillateur toujours présent en salle. Des saignements mineurs peuvent avoir lieu aux sites d’introduction des cathéters pour la cartographie.

Devenir

Afin de prélever le cœur et effectuer des études ex vivo d’histologie et de microscanner, qui nous permettront de mieux comprendre la structure des cicatrices induites par l’infarctus et l’ablation, l'ensemble des animaux seront euthanasiés.

Remplacement

Pour répondre aux questions d’ordre clinique, pour développer et optimiser la prise en charge des patients, des modèles animaux de pathologies humaines sont nécessaires. Le remplacement des animaux n’est actuellement pas possible. En effet, l'étude des mécanismes physiologiques complexes dans leur globalité nécessite d’avoir recours à un modèle animal et il n'existe pas à ce jour de modèle de modélisation numérique ou in vitro. Au cours des dernières années, un travail est en cours sur une technologie de traitement des images préopératoires permettant de construire un jumeau numérique du cœur sain et malade. En utilisant cet outil en clinique, nous évitons aujourd’hui d’utiliser des animaux pour l’optimisation des protocoles d’ablation. Ce projet permettra à terme d’obtenir un modèle numérique remplaçant l’utilisation de modèles animaux.

Réduction

Notre stratégie pour réduire le nombre d'animaux utilisés repose sur la création, dans notre modèle, de plusieurs cicatrices, ce qui nous permettra d’obtenir des sites d’ablation. Nous utiliserons des tests statistiques pour comparer la taille des lésions entre les groupes et pour définir la vulnérabilité à la tachycardie ventriculaire avant et après la thérapie. Cela nous donnera une idée de la variabilité individuelle liée à la structure du tissu et au remodelage du tissu cardiaque. Nous allons également minimiser les temps des différents examens, pour que nous puissions utiliser les mêmes animaux pour différentes techniques d’imagerie non invasive l'une après l'autre, notamment l’IRM ou l'échographie. Dans le meilleur des cas, cela nous permettra de diminuer jusqu’à 50% le nombre d’animaux nécessaires. En phase de création du modèle nous allons utiliser certains animaux comme leurs propres contrôles. Cette dernière stratégie nous permettra de ne pas inclure d’animaux supplémentaires.

Raffinement

Au cours du projet, les animaux reçoivent un protocole analgésique approprié, ils sont sous anesthésie générale avec une ventilation mécanique et les constantes vitales sont suivies en permanence lors des opérations. Tout le nécessaire est mis en place pour leur prise en charge : opération réalisée par du personnel formé, anti-arythmiques en cas de risque de fibrillation ventriculaire, défibrillateur disponible... Pendant la phase de suivi, l'animal est hébergé dans des locaux adaptés et les méthodes de raffinement appropriées pour son espèce sont mise en place (groupe social notamment). Les animaux sont suivis quotidiennement par le personnel, qui peut intervenir rapidement. Le vétérinaire et le responsable du projet adapteront 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.

Choix des espèces

Parmi les modèles animaux ayant des caractéristiques anatomiques et fonctionnelles proche de l’homme (mouton, porc, chèvre, chien), le mouton a été retenu car ce modèle est une référence pour la communauté scientifique dans l’étude des pathologiques cardiaques, de plus le personnel impliqué dans ce projet possède une expertise établie de la gestion de ce modèle. Le mouton atteint la fin de son développement entre 1 et 2 ans, à ce stade de développement, l’organe d’intérêt de l’étude, à savoir le cœur aura donc une taille et une maturité nécessaire pour répondre aux objectifs du projet.

Développement d’une bioprothèse mammaire

(NTS-FR-914015v1 – 16/01/2023)
  • Tests réglementaires
    • Autres tests de tolérance et d’efficacité
Cochons : 10
Souffrances
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Devenir
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10 cochons vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils subissent une lipoaspiration puis l'implantation sous-cutanée de bioprothèses mammaires, avec pansements répétés et prélèvements sanguins, avant explantation. Le porteur décrit des douleurs faibles à modérées et un risque d'infection du site opératoire. Les animaux sont tués par surdosage anesthésique à la fin, le porteur justifiant le choix du cochon par la proximité de sa peau avec la peau humaine.

Objectifs

Développement d’une nouvelle bioprothèse mammaire constituée, à sa surface d’une matrice de derme porcin decellularisé et en son sein de cellules adipeuses du sujet receveur associées à une molécule de transport de l’oxygène le M101 Hemo2life ®. L’objectif ici est de déterminer in vivo après implantation sous cutanée chez un porc la survie des cellules adipeuses au sein de la bioprothèse contenant du M101 comparativement à une prothèse dépourvue de M101.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus de ce projet sont le developpement d’une bioprothèse mammaire utilisable dans le cadre de la reconstruction mammaire après cancer du sein. Aucune évolution majeure n’est apparue depuis la creation des prothèses en sillicone dans les années 1970. En revanche de nombreuses complications restent fréquentes (infection, exposition, coque et réactions inflammatoires). Le traitement de ces complications reste difficile et inclus soit le changement des prothèses exposant de nouveaux aux mêmes complications, soit le passage à une reconstruction mammaire avec tissus autologues si elle est possible. Ainsi la creation d’une bioprothèse remplie par des cellules adipeuses du patient receveur permettrait d’offrir aux patientes une reconstruction durable dans le temps, présentant un resultat plus naturel et surtout une tolérance meilleure de par l’origine biologique de ces composants.

Procédures

Intervention unique : -Lipoaspiration (1h ) -> Implantation de bioprothèses biologiques en sous cutané ( 45 min) -> Explantation des implants (45 min) Interventions multiples à la demande : Prelevements sanguins

Impact sur les animaux

L’implantation des implants biologiques sous cutanés chez le porc pourrait entrainer des douleurs d’intensité faible à modérée ainsi qu’une limitation possible de l’activité. L’infection de site opératoire est un évènement possible. Pour éviter la survenue de cette complication, le site chirurgical sera fermé hermétiquement et une antibioprophylaxie sera mise en place pendant les 7 premiers jours post-opératoires. Aucune réaction immunologique n’est attendue chez l’animal, les composants de l’implant étant faits de derme porcin décellularisé (non immunogène) et de sa propre graisse. La molécule M101 (hemoglobine de ver marin permettant une augmentation du transport de l'oxygène et un relargage en situation d'ischémie) a déjà été testée chez le porc en injection systémique et n’a pas démontré d’effet indésirable. Dans le cadre de notre étude, elle ne sera pas utilisée dans la circulation systémique mais seulement au sein de l’implant sous cutané.

Devenir

Lipoaspiration et mise en place des implants sous cutanés: Vivant pour suivi Prélevement sanguin peripherique: Vivant Pansement: Vivant Explantation des implants: Euthanasie par surdosage anesthésique après sédation : sous anesthésie, injection de Doléthal (solution injectable pour euthanasie ; flacon de 250 ml ; 10 kg/10 ml)., fin de l'étude. La mise à mort des animaux est nécessaire en fin de procédure car les animaux présenteront d'importantes cicatrices (retractions cicatricielles, atrophies musculaires) entrainant des douleurs chroniques ne permettant pas de garder les animaux en vie dans les meilleures conditions possibles à la suite des expériences.

Remplacement

Aucune alternative non animale n’est possible à ce stade du projet. L’utilisation d’animaux vivants permet d’évaluer en condition in-vivo la durabilité de la prothèse ainsi que son efficacité dans les échanges gazeux pour maintenir la viabilité des cellules adipeuses contenues dans la prothèse. Les expériences in-vitro ont déjà été réalisés et ont montré l'efficacité de notre procédé pour maintenir les cellules adipeuses viables dans ce milieu. Nous en sommes donc à l'étape pré-clinique non réalisable sans animaux.

Réduction

Deux groupes composés de 5 animaux chacun permettront de comparer l'efficacité de la solution Adipolife dans les échanges gazeux à l'intérieur de la bioprothèse et ainsi la survie des cellules graisseuses. De plus le même animal sera utilisé pour le prelevement de la graisse et l'implantation des implants, réduisant le nombre d'animaux nécessaires. Ces deux groupes incluent le risque d'échec (2 echecs par groupes) par infection du site opératoire, ainsi en l'absence d'échecs moins d'animaux seront utlisés (6 seulement). 3 animaux par groupes étant indispensable pour obtenir une significativité statistique.

Raffinement

Toutes les conditions nécessaires à une antalgie efficace en per et post opératoire seront mises en place. Ainsi une surveillance accrue de la douleur en post opératoire sera réalisée, ainsi qu’un contrôle quotidien des sites opératoires pour s’assurer de l’absence de réaction inflammatoire ou infectieuse post opératoire. En cas de constatation de modification comportementale des animaux, l'équipe veterinaire sera alertée et consultée afin de determiner l'attitude therapeutique à adopter. Des points limites (signes de souffrances des animaux) ont été définis et un arbre decisionne Hébergement en cage individuel – jeux (boule avec granule, jeux de mordillements) alimentation en poudre avec de l’eau.

Choix des espèces

En matière de recherche en chirurgie plastique et reconstructrice, l’utilisation du porc se justifie par la proximité de la peau porcine avec la peau humaine. Ainsi l’anatomie de la peau du porc est semblable à celle des humains composés de trois couches, l’épiderme, le derme et l’hypoderme. Le prelevement de tissu graisseux par lipoaspiration dans le modèle porcin est une méthode decrite, reproductible et peu douloureuse chez cet animal. Compte tenu de la taille de l’implant testé (150cc), les espèces animales murines, beaucoup plus éloignées des caractéritiques de la peau humaine, sont de plus inadaptées à ce type de recherche. Des animaux femelles adultes pesant environ 70kg seront utilisés dans cette expérience, nous avons besoin d'animaux adultes présentant un important pannicule adipeux pour réaliser la lipoaspiration

  • Recherche appliquée
    • Diagnostic des maladies
    • Maladies animales
    • Toxicologie (hors obligations réglementaires)
Bovins : 40
Souffrances
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Devenir
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40 bovins vont être utilisés, 20 vaches et 20 veaux, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, sans mise à mort. Ils subissent des prélèvements de fèces par fouille rectale toutes les deux semaines pendant la période d'hivernage, un geste estimé à moins de deux minutes. Le porteur indique qu'aucune souffrance ni douleur n'est attendue et que tous les animaux reprennent leur place dans le troupeau. L'objectif déclaré est de tester une méthode de surveillance de l'antibiorésistance dans les effluents d'élevage laitier.

Objectifs

A l'heure actuelle, la gestion des effluents d’élevage s’intéresse presque exclusivement à minimiser le risque de pollution azotée. Cependant, l'épandage de fumier et de lisier peut également entraîner la dissémination de gènes de résistance aux antibiotiques dans l'environnement, la pollution des sols et des cultures avoisinantes par des pathogènes zoonotiques, et la pollution des pâturages par des pathogènes animaux, participant ainsi à leur transmission au niveau du troupeau. Le suivi microbiologique des effluents d'élevage pourrait permettre de mieux maîtriser ces risques sanitaires dans une approche de santé globale, où la santé de l'Homme, des animaux et de l'environnement sont interdépendants. Pour pouvoir mettre en place un suivi des bactéries résistantes aux antibiotiques et de leur virulence dans les effluents et identifier des points de contrôle, il est nécessaire de connaître en amont les niveaux de contamination dans les différentes matrices et la méthodologie la plus adaptée pour suivre ces niveaux de contamination (période de prélèvement, types de matrices, méthodes d'analyse, etc.). C’est l’objet de ce projet, qui s’intéressera en particulier à Escherichia coli.

Bénéfices attendus

Le suivi microbiologique des effluents d'élevage pourrait permettre de mieux maîtriser ces risques sanitaires dans une approche se santé globale, où la santé de l'Homme, des animaux et de l'environnement sont interdépendants.

Procédures

Des prélèvements de fèces par fouille rectale seront pratiqués toutes les deux semaines sur 20 vaches et 20 veaux pendant la période d'hivernage des animaux (15/11 au 15/03). Le prélèvement de fèces est réalisé en moins de deux minutes.

Impact sur les animaux

Les prélèvements de fèces seront réalisés par fouille rectale par un animalier expérimenté, formé afin de maîtriser la technique et effectuer le prélèvement avec douceur. Si l’animal défèque spontanément, les fèces émises seront collectées et échantillonnées directement afin d‘éviter la fouille rectale. Le temps nécessaire au prélèvement fécal est estimé à deux minutes maximum. L’utilisation de gel lubrifiant n’est pas possible dans la mesure où celui-ci contaminerait l’échantillon prélevé et rendrait impossible l’exploitation des résultats des analyses. L'évaluation de la gêne ou éventuellement de la douleur générée par la fouille rectale est faite par observation du comportement des animaux : 1) Pendant la fouille : état calme et animal statique ; 2) Après la fouille : reprise d’une posture normale, état calme de l’animal. Les techniciens intervenants sur ce type de prélèvement ayant une expérience significative, nous n’avons jamais observé de complications nécessitants l’usage de médicaments ou l’intervention d’un vétérinaire.

Devenir

Aucune souffrance ni douleur n'est attendue à l'issur des prélèvements de fèces. L'ensemble des animaux reprendra place dans le troupeau.

Remplacement

Ce projet s’intéresse à la dynamique du microbiote fécal et du microbiote du fumier dans le temps dans une ferme. Ce système naturel complexe ne peut actuellement être remplacé par la culture bactérienne ou la modélisation, étant donné qu’il s’agit de le décrire.

Réduction

Pour cette étude, nous devons comparer les variations de la composition du microbiote intestinal et des gènes de résistance aux antibiotiques avec les variations du microbiote du lisier et du fumier. Lisier et le fumier étant collectés à l’échelle du troupeau, nous avons besoin des fecès d'un nombre suffisant d'animaux pour représenter de manière robuste les variations de la composition du microbiote intestinal à l’échelle du troupeau. La variabilité interindividuelle sur la composition du microbiote et la production d’E.coli est le principal facteur à prendre en compte : plus elle est élevée, plus le nombre d’animaux à prélever pour pouvoir représenter le troupeau est important. De plus, dans une exploitation laitière, veau et vaches laitières composent deux groupes distincts : les veaux sont élevés à part et concentrent une grande partie des problèmes d’excrétion d’E.coli et d’antibiorésistance. La gestion sanitaire du troupeau de veaux et de vaches laitières sont généralement distinct et leurs effluents peuvent également être traités différemment. Chez le veau, dont le microbiote intestinal est en cours d’établissement et qui sont souvent soumis à des problèmes de diarrhées, la variabilité interindividuelle dans la composition du microbiote est très forte. Certains veaux peuvent également excréter un taux élevé d'E. coli. En conséquence, la majeure partie du cheptel présent sera collectée afin de pouvoir représenter le troupeau (20 individus). Pour les vaches adultes, la variabilité interindividuelle est plus faible car le microbiote est considéré comme « à l’équilibre ». D'après notre expérience dans l'identification des communautés microbiennes dans les feces, nous estimons qu'un prélèvement d'environ 10% du troupeau de vaches laitières présentes (20 adultes sur 170) est le strict minimum pour estimer de manière robuste les variations de la composition du microbiote intestinal à l’échelle du troupeau, sans remettre en cause la fiabilité statistique des résultats obtenus. Les données seront traitées selon des modèles linéaires mixtes et des modèles non linéaires, avec la variable d'intérêt à expliquer (prévalence d'E. Coli, quantité de gènes de resistance) en fonction de différentes variables explicatives (individu, matrice prélèvement, pH, Température, traitement antibiotique) prises seules ou en association.

Raffinement

Les conditions de logement des animaux en stabulation répondent aux exigences réglementaires et vont 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 à 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.

Choix des espèces

L'étude porte sur le suivi microbiologique des effluents d'élevage ruminant. 20 veaux : Chez le veau, dont le microbiote intestinal est en cours d’établissement et qui sont souvent soumis à des problèmes de diarrhées, la variabilité interindividuelle dans la composition du microbiote est très forte. Certains veaux peuvent également excréter un taux élevé d'E. coli. En conséquence, la majeure partie du cheptel présent sera collectée afin de pouvoir représenter le troupeau (20 individus). 20 vaches : Pour les vaches adultes, la variabilité interindividuelle est plus faible car le microbiote est considéré comme « à l’équilibre ». Nous estimons qu'un prélèvement d'environ 10% du troupeau de vaches laitières présentes (20 adultes sur 170) est le strict minimum pour estimer de manière robuste les variations de la composition du microbiote intestinal à l’échelle du troupeau.

  • Recherche appliquée
    • Troubles gastrointestinaux
Cochons : 10
Souffrances
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Devenir
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10 cochons vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Un dispositif destiné à remplacer la chirurgie de l'obésité leur est implanté par chirurgie abdominale de deux à trois heures, suivie d'examens radiographiques, de prélèvements sanguins et d'une endoscopie sur un mois. Le porteur décrit des douleurs postopératoires et une série de complications possibles, lésions digestives, infection, obstruction ou déplacement du dispositif. Tous les animaux sont tués à la fin pour inspecter et prélever les organes autour du dispositif, le porteur invoquant la proximité du système digestif du cochon avec celui de l'humain.

Objectifs

L’objectif du projet est de développer un dispositif médical qui serait une alternative à la chirurgie bariatrique (traitant l'obésité) : la solution serait simple, au moins aussi efficace que la chirurgie et minimisant les complications associées, délivrée par la bouche (en endoscopie) et placée dans le tube digestif. Le traitement de l’obésité est un enjeu important de la santé dans le monde. C’est pourquoi trouver une solution aussi efficace et moins invasive que la chirurgie pour le patient permettra une baisse du taux d’obésité. Afin de mener à bien ce projet, l’approche suivante est à l’étude : la première partie de l’intestin grêle est recouverte d’un revêtement non-perméable (la chaussette) qui empêche le mélange gastrique d’être absorbé par les muqueuses intestinales. Cette chaussette a un point d’ancrage entre l’estomac et l’intestin (le pylore). Une première phase de test a été réalisée sur un modèle in vitro. Cette phase animale (tests in vivo) a pour objectif de développer un dispositif avec la simulation des phénomènes physiologiques attendus chez les patients humains : nous testerons dans un premier temps la sécurité en se limitant au positionnement directement dans la région de l’estomac. Cela nous permettra de collecter des données d’utilisation, de prouver l’absence de dangerosité du dispositif et potentiellement de performances (ralentissement de la vidange gastrique) sur l’approche mentionnée ci-dessus.

Bénéfices attendus

L’obésité est définie comme une présence anormale ou excessive de tissu adipeux représentant un risque pour la santé. Ce problème est devenu épidémique avec près de 4 millions de personnes décédant de comorbidités liées au surpoids et à l’obésité chaque année. D’après l’Organisation Mondiale de la Santé, près de 39 % des adultes dans le monde, représentant près de 1,9 milliards de personnes, étaient en surpoids en 2016. On estime aujourd’hui que plus de 700 millions de personnes souffrent d’obésité. Bien que l’efficacité de la chirurgie qui traite l’obésité (bariatrique) ne soit plus à démontrer, seul 1 % des patients éligibles décident de se faire opérer à cause du risque de complications sévères et des modifications anatomiques irréversibles. Et pour les solutions moins invasives, comme les ballons gastriques, elles sont aujourd’hui associées à une perte de poids limitée et temporaire. Ce projet est nécessaire pour le développement d’une solution endoscopique afin de traiter l’obésité de manière aussi efficace que la chirurgie bariatrique tout en minimisant les complications associées. En effet, il permettra de vérifier la sécurité et potentiellement l’efficacité des dispositifs testés.

Procédures

Pour chaque porc et mini-porc : • implantation du dispositif par chirurgie abdominale sous anesthésie générale (2-3 h), 1 fois au total • Pour chaque session de suivi (J2, J7, J15 et J30) sous anesthésie générale : o Réalisation d’un examen radiographique prenant 45 min, soit 4 au total o Réalisation de prélèvement sanguin prenant environ 2-3 min, soit 4 au total o L’examen endoscopique (camera passant par la bouche permettent de visualiser le dispositif +muqueuse de l’estomac) n’est réalisée que pour le suivi à J30 et prend 30 min, 1 fois au total.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables attendus résident surtout dans la douleur suite au placement du dispositif. Néanmoins, la littérature décrit une série de complications éventuelles : • Lésion du système digestif • Infection avec ou sans fièvre ; • Complications associées aux interventions par endoscopie ; • Obstruction gastrique ou intestinale ; • Déplacement ou rotation du dispositif implanté ; • Carence en vitamines et minéraux ; • Trouble du transit ; • Réaction inflammatoire locale des tissus ; Notre protocole prévoit de surveiller et anticiper ces complications.

Devenir

A l’issue de chaque procédure, les animaux seront mis à mort. Pour comprendre l’impact du prototype et statuer sur sa sécurité, il est nécessaire d’inspecter, d’examiner et photographier les zones entourant le dispositif incluant les muqueuses et les organes. Suivant le déroulé de l'étude, des prélèvements d’organes pourront être effectués (duodénum et autres organes), pour observations macroscopiques et analyses histologiques.

Remplacement

Ce projet vise à confirmer l’adéquation du dispositif en cours de développement avec le système digestif. Avant d’initier ce projet, des essais sur cadavres humains et sur carcasses d’animaux ont été effectués afin de simuler la procédure et confirmer l’adéquation des dimensions sélectionnées pour les prototypes en cours de développement De plus, des essais in vitro ont été réalisés en laboratoire afin de simuler le déploiement du dispositif ainsi que son comportement lors de contraintes mécaniques simulant le péristaltisme. Des premiers essais pour valider la sécurité ont été menés sur animaux vivants. Les tests de cette présente demande d'autorisation de projet s’inscrivent dans la continuité de ces tests en évaluant de nouveaux prototypes. Néanmoins, la complexité et l’adaptabilité du système digestif limitent notre capacité à simuler l’environnement exact. Le dispositif étant à visée clinique, il est nécessaire d’obtenir des données dans ses conditions réelles d’utilisation, ainsi l'utilisation d'un organisme complet et vivant est indispensable notamment pour le suivi post-implantation. Notre stratégie prévoit d’utiliser un maximum de 10 porcs ou mini-porcs pour la totalité du projet (phase de preuve de concept). Nous fonctionnons pas à pas, et le projet sera arrêté si chaque session ne permet pas d’obtenir les résultats escomptés.

Réduction

Avant d’effectuer cette étude de preuve de concept, plusieurs études incluant une étude pilote ont été réalisées en utilisant un nombre réduit d’animaux. Ces études précédemment réalisées nous ont permis d’obtenir des estimations de l'effet et de la variation qui peuvent servir à calculer la taille de l'échantillon d'études plus importantes. Cette phase de preuve de concept sera effectuée en utilisant un nombre réduit d’animaux jusqu’à la preuve de concept démontrée. Après chaque étude, la décision sera prise de: • passer à la phase suivante (nécessitant une nouvelle demande de projet), si le dispositif est bien toléré et les données obtenues sont concluantes, notamment : paramètres cliniques acceptables, tolérances locales macroscopique et microscopique acceptables, troubles digestifs acceptables, absence d’obstruction gastrique, absence de déplacement significatif du dispositif médical implanté. OU • relancer une étude afin d’améliorer les caractéristiques du dispositif, si celui-ci ne répond pas aux attentes. Cette étape permettra de réduire le nombre d’animaux utilisé jusqu’à démontrer la preuve de concept.

Raffinement

Porcs/mini-porcs seront hébergés sur litière en copeaux afin de leur permettre d’exprimer leur comportement de fouissage (besoin éthologique propres à l’espèce). Des enrichissements du milieu (jouets en caoutchouc) sont mis à disposition pendant l'étude (incluant la période de mise à jeun pré-chirurgicale). Les animaux auront un patch de fentanyl 3 jours après la chirurgie, ce qui nécessitera un isolement temporaire individuel afin qu’ils ne puissent pas se l’arracher entre eux, voire l’ingérer et risquer une overdose. Pour compenser cet isolement, les animaux seront hébergés dans des box attenants avec contact olfactif et visuel et la température de la salle d’hébergement sera augmentée à 21± 2°C (au lieu de 19°C). Les porcs sont ensuite replacés ensemble pour le reste de l'étude. Les animaux suivront aussi un programme de socialisation : en plus du contact avec leurs congénères, un contact quotidien avec l'humain permettra de les habituer et réduire le stress lors de manipulation/geste technique. Le suivi quotidien des animaux et les pesées hebdomadaires sont assurés par le personnel technique et animalier habilité à travailler avec ces animaux. Tout acte douloureux ou fortement stressant sera réalisé sous sédation/anesthésie (locale ou générale selon les besoins). La douleur sera prise en charge par l'administration de traitements analgésiques adaptés: AINS et/ou morphiniques. En cas de perte de poids importante se rapprochant des 20 %, les rations pourront être enrichies avec une solution de nutrition entérale hyperénergétique. Pour tous, les laparotomies seront systématiquement effectuées sous anesthésie, avec une analgésie per-opératoire et une analgésie post-opératoire. Au cours de l’étude, une série d’examens sera effectuée afin de détecter les signes de douleur.

Choix des espèces

Le Porc est l’espèce animale la plus étudiée dans la littérature pour la chirurgie bariatrique. En effet, elle possède de grandes similarités avec les humains au niveau du système gastro-intestinal en termes de dimensions et de physiologie. Nous utiliserons également le modèle mini-porc qui, contrairement aux porcs fermiers qui sont souvent pris en charge jeunes et donc grandissent jusqu’à des poids et tailles importantes, sont étudiés adultes : leur poids dépassera rarement 70-80 kg et permettra une gestion plus facile si l’étude se poursuit après 1 mois. Ainsi en fonction du dispositif testé, le modèle animal qui sera choisi sera celui qui, par son âge lié à son évolution de poids, sera le plus approprié. Pour les porcs et mini-porcs, le critère de sélection principal sera le poids (environ 60-80 kg pour les porcs et 50-70 kg pour les mini-porcs) afin d’avoir des correspondances anatomiques similaires à celles observées en clinique. Cela correspondra à des animaux adolescents (pour les porcs fermiers) et adultes pour les mini-porcs.

  • Tests réglementaires
    • Contrôles de qualité
Équidés : 35
Souffrances
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▲ 35
▲ -
▲ -
Devenir
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 -
 35
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35 chevaux vont être utilisés, réutilisés ou proposés à l'adoption à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Deux chevaux par lot de vaccin reçoivent des injections intramusculaires puis sont observés durant deux à trois semaines, pour vérifier l'innocuité de vaccins équins avant leur commercialisation. Le porteur indique que la pharmacopée européenne n'exige plus ce test depuis 2013, mais que des pays hors Union européenne le réclament encore pour libérer les lots. Il affirme qu'on "ne sait pas remplacer" les animaux pour ce contrôle sur l'espèce cible.

Objectifs

Le contrôle des vaccins équins répond à la pharmacopée en vigueur dans les pays où ils sont commercialisés. L’objectif est de vérifier l’innocuité des vaccins équins sur l’espèce cible permettant la libération des lots dans les différents pays où ces produits sont distribués.

Bénéfices attendus

Le bénéfice escompté est de s’assurer de l’innocuité des lots de vaccins mis sur le marché.

Procédures

Pour chaque lot de vaccin à tester, 2 chevaux sont recrutés. Pour les vaccins à vecteur Canarypox : A jour 0, les chevaux reçoivent une double dose de vaccin du côté gauche de l’encolure et une simple dose du côté droit, par voie intramusculaire. Ils sont alors observés quotidiennement (température, état général, réactions locales) durant 14 jours. Pour les vaccins dits « inactivés » : A jour 0, les chevaux reçoivent une simple dose de vaccin du côté gauche de l’encolure et une simple dose du côté droit, par voie intramusculaire. Ils sont alors observés quotidiennement (état général, réactions locales) durant 14 jours. A J14 les chevaux reçoivent une simple dose de vaccin du côté gauche de l’encolure par voie intramusculaire. Ils sont alors observés quotidiennement (état général, réactions locales) jusqu’au jour 24. Les injectons de vaccins ne durent que quelques secondes et la durée des examens cliniques est d'environ 5 minutes par animal.

Impact sur les animaux

Outre les injections de vaccins, pas ou peu d’effets indésirables sont attendus. Une légère augmentation de la température rectale (moins de 1,5°C) peut être observée, ainsi que l’apparition temporaire d’une grosseur au point d’injection. Toute manifestation post traitement (signe clinique, comportement…) est soigneusement enregistrée.

Devenir

A l’issu d’un test, les animaux seront soit réutilisés pour le même projet ou un projet différent après une période de repos, soit proposés à l’adoption généralement au bout de 4 à 5 tests. Une évaluation vétérinaire est toujours associée à cette décision.

Remplacement

Les tests d’innocuité sont réalisés sur l’espèce cible. On ne sait pas remplacer les animaux pour obtenir de telles données. Néanmoins la pharmacopée européenne n’exige plus ce test depuis le 01/04/2013. Il a été demandé aux producteurs de vaccins de fournir l’argumentaire que le retrait de ce test n’affectait pas la maitrise de la qualité des lots : le retrait des tests a été effectué pour ces pays européens. Cependant, de nombreux pays exigent encore de réaliser des tests d’innocuité sur espèce cible : la démarche de suppression est en cours mais, à ce jour, le test est encore exigé pour certains pays hors Union Européenne.

Réduction

Le nombre d’animaux a été réduit à un minimum, seuls 2 chevaux sont nécessaires à chaque test.

Raffinement

Les protocoles sont classés en léger. Le stress durant l’hébergement est limité par l’hébergement en groupe des animaux et l’enrichissement de leur environnement. Les animaux sont systématiquement observés et immunisés dans des installations séparées des zones d’hébergement. Ils sont toutefois toujours 2 à être conduits dans la zone séparée. Une récompense alimentaire est systématiquement proposée aux animaux lors de leur manipulation.

Choix des espèces

Les études d’innocuité nécessitent l’injection des vaccins sur l’espèce cible (les chevaux). Ceci est décrit dans les pharmacopées des pays tiers qui requièrent ces tests pour la libération des lots avant commercialisation. Les animaux sont âgés d’au moins 12 mois et au plus de 121 mois. Il n’y a pas de recommandation de la pharmacopée concernant l’âge.

  • Protection de l’environnement
  • Recherche appliquée
    • Bien-être animal
    • Diagnostic des maladies
Moutons : 160
Souffrances
▲ -
▲ 160
▲ -
▲ -
Devenir
 -
 -
 160
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160 brebis et agnelles vont être utilisées, gardées vivantes pour la production laitière à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. De la naissance à la première lactation, elles subissent à huit reprises des prélèvements de contenu ruminal par sonde, de fèces, de sécrétions nasales, de peau, de lait et de sang. L'étude, intégrée à un programme européen, cartographie les microbiotes des ruminants laitiers pour améliorer "l'efficacité de la production" et la "durabilité des élevages". Le porteur affirme qu'il n'existe "pas d'alternative satisfaisante" à l'étude in vivo des microbiomes.

Objectifs

Chez les ruminants domestiques, les micro-organismes qui vivent en communauté complexe dans leur appareil digestif jouent un rôle essentiel dans la digestion des aliments et l’utilisation des nutriments et donc un rôle majeur en matière d’efficacité alimentaire. En outre, ils protègent l’animal hôte contre les perturbations environnementales et les maladies par divers mécanismes, dont la modulation du système immunitaire. Le rôle significatif des micro-organismes dans la promotion de la santé et, par conséquent, du bien-être des ruminants a été reconnu pour différents sites corporels : la peau, la glande mammaire, le tractus digestif, reproducteur et respiratoire. Comme pour le tube digestif, d’autres parties du corps peuvent être affectées par des pathogènes microbiens spécifiques, qui ont des effets néfastes sur l’efficacité de la production, la santé et le bien-être des ruminants. Il est donc nécessaire de comprendre comment s’organise l’association entre l’hôte et ses micro-organismes. Plusieurs études indiquent que les micro-organismes associés à un site corporel peuvent avoir un effet sur les microbes et les organes distaux et donc influencer le phénotype de l’hôte. Par exemple, les micro-organismes du tube digestif comme cause des infections de la mamelle. Par conséquent, afin de comprendre les causes et les mécanismes de l’influence microbienne sur l’hôte et ses microbes, l’interconnexion et la communication entre l’animal et ses différents micro-organismes doivent être étudiées. Dans cette étude, pour décrire l’établissement des micro-organismes du tube digestif, des voies respiratoires supérieures et de la peau des agnelles de renouvellement, des prélèvements de contenu ruminal , de fèces, de contenu nasal, de la zone inguinale, de sang, et de lait seront effectués au cours de la carrière de la brebis, de sa naissance à la 1ère lactation. Les prélèvements de contenu ruminal permettront de suivre l’évolution du microbiote ruminal au cours du temps. Quant aux prises de sang elles permettront d’étudier le métabolome et de suivre le statut immunitaire des animaux. Ainsi 60 agnelles laitières seront suivies. Leurs mères seront prélevées (salive, fèces, zone inguinale et lait) une semaine après la mise-bas afin de comprendre la transmission de ces micro-organismes de la mère au nouveau-né.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de caractériser des profils de différents microbiotes (digestif, respiratoire et de la peau) d’agnelles de la naissance à la première lactation et de les mettre en lien avec des paramètres des santé et de productivité afin de mieux comprendre l’interconnexion et la communication entre l’animal et ses différents micro-organismes. Cette étude fait partie du programme H2020 « Holoruminant » qui fait intervenir d’autres sites expérimentaux en France et en Europe où les mêmes protocoles expérimentaux sont mis en place. Ces études longitudinales à haute résolution permettront de suivre la dynamique temporelle des microbiotes au cours de la vie de l’animal ce qui conduira à une compréhension mécaniste de l’interaction hôte-microbiome permettant de proposer des outils de diagnostics précoces et des solutions pour améliorer la durabilité des élevages de ruminants. Un focus sera réalisé au sevrage qui est une période délicate en élevage où la morbidité et la mortalité des agnelles sont élevées (15 à 20 %).

Procédures

Au total cent agnelles seront soumises à 4 types de prélèvements : - Un prélèvement de contenu digestif (contenu ruminal par sonde gastro-œsophagienne et contenu fécal directement au niveau de l'anus), - Un prélèvement nasal (écouvillon), - Un prélèvement sur la peau (écouvillon par frottement), - Un prélèvement de lait, - Une prise de sang à la veine jugulaire. Les prélèvements seront réalisés à une semaine d'âge, à 3 semaines d'âge, au sevrage (1 mois), à 2,5 mois d'âge, autour de 8 mois (mise à la reproduction), peu avant le premier agnelage, à 30 jours post-partum et à 60 jours post-partum. Ces prélèvements seront réalisés lors de la même contention et dureront en moyenne 5 minutes par animal.

Impact sur les animaux

La contention répétée des animaux pourrait générer un stress mais celle-ci a une durée limitée et est espacée dans le temps (minimun une semaine d'intervalle entre les prélèvements). Pour les prélèvements de peau, de la bouche et de lait, il n’y a pas d’effet indésirable attendu sur les mères et les agnelles. Pour les prises de sang, si la piqûre est infructueuse (cas très rare), une deuxième tentative est réalisée de l’autre côté. Pour les fèces, le prélèvement peut présenter un inconfort pour l’animal, ainsi en prévention un massage sous la queue est effectué afin de recueillir de manière volontaire les fèces. Si ce n’est pas le cas, un écouvillon sera utilisé. Une légère irritation peut survenir. Pour le prélèvement nasal l’écouvillon peut provoquer une légère irritation.

Devenir

Tous les animaux poursuivront leur vie de production dans la bergerie de l’établissement.

Remplacement

A ce jour, il n’y a pas d’alternative satisfaisante à l’étude in vivo des microbiomes. Ces études impliquant le suivi et le prélèvement d’animaux sont essentielles pour comprendre l’installation des microbiomes de différents sites corporels et leurs interactions avec l’hôte. Le recours à l’animal ne peut être évité. Cependant, les données apportées par ce type de projets d’envergure permettent d’ouvrir la voie aux approches in silico et in vitro, ce qui pourrait autoriser à l’avenir un remplacement des prélèvements sur les animaux. Les données acquises à ce jour sur les microbiomes ne nous permettent pas encore d’appréhender la variabilité individuelle, de comprendre le lien mère-jeune ainsi que le dialogue entre l'hôte et ses différents microbiomes.

Réduction

Ce projet prévoit l’utilisation d’animaux dès la naissance et le nombre d'individus a été calculé en utilisant un outil statistique (https://biostatgv.sentiweb.fr/) qui tient compte de la variabilité connue entre les variables microbiologiques, zootechniques, et physiologiques des animaux. Elle considère aussi une possible réduction des effectifs due, par exemple, à des mises-bas difficiles, à des problèmes individuels de santé ainsi qu'aux critères de choix pour le renouvellement du troupeau. Le nombre total d'animaux nécessaires au projet est également basé sur des données publiées par Wallace et al., en 2019 (Science advances 5:eaav8391. http://doi.org/10.1126/sciadv.aav8391).

Raffinement

Tous les animaux seront hébergés sur une aire paillée. Des disques à mordiller seront suspendus. Afin de limiter le stress de contention, les prélèvements seront réalisés par du personnel qualifié à l’aide de matériel de contention adapté aux ovins et auquel les animaux sont habitués. Les prélèvements de contenu digestif (ruminal et fécal) et de sang se feront successivement lors de la même contention, afin de réduire au maximum le temps de contention de chaque animal. Une action de renforcement positif (une poignée de concentré) est réalisé après la contention. Les animaux feront l’objet d’une surveillance particulière au moment des prélèvements et après ceux-ci. Les prélèvements de lait se feront lors du contrôle laitier, sans manipulation supplémentaire de la brebis. Au moindre problème, l’animal est soigné et retiré du projet si c'est nécessaire.

Choix des espèces

Parmi les ruminants d'élevage, les ovins laitiers sont importants d'un point de vue alimentaire pour l'Homme mais aussi économique pour les éleveurs. Le recours aux ovins est donc pertinent pour cette étude. L'étude de l'implantation et du maintien des microbiotes nécessite l’utilisation d’agneaux après la naissance avec des prélèvements tout au long de leur vie et pendant les moments clés (naissance, sevrage, mise à la reproduction, mise-bas, production).

  • Recherche fondamentale
    • Système cardiaque
Moutons : 75
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 75
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Devenir
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 -
 -
 75

75 brebis vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent par chirurgie un stimulateur cardiaque et un dispositif de télémétrie, puis subissent une stimulation rapide destinée à installer une fibrillation auriculaire persistante, avec IRM, échographies, scanners et biopsies rénales, hépatiques et cardiaques sous anesthésie. Seuls 15 pour cent des animaux stimulés développant le trouble recherché, le porteur prévoit d'inclure jusqu'à 65 brebis pour en obtenir dix exploitables. Il affirme qu'aucun modèle in vitro ne reproduit la complexité du cœur et que le remplacement est impossible "au stade actuel de la recherche".

Objectifs

La fibrillation auriculaire est l’arythmie la plus répandue, elle atteint 1-3% de la population globale. Sans traitement, la fibrillation auriculaire multiplie le risque de subir un AVC (accident vasculaire cérébral) ou de souffrir d'insuffisance cardiaque. L’objectif de ce projet est d’étudier la fibrillation auriculaire afin de mieux la prévenir et mieux la traiter. Il a été observé que la fibrillation auriculaire modifie spécifiquement le métabolisme cardiaque. Nous avons observé dans des études préliminaires que le tissu cardiaque atteint par la fibrillation subit des effets délétères dû à l’accumulation de certains métabolites, parmi lesquels le succinate. Ce dernier a l’effet de changer la dynamique cardiaque et de favoriser des arythmies. À ce jour, nous ne disposons pas de données sur l'équilibre métabolique effectif du cœur et sur les changements temporels de la signature métabolique. L’objectif de ce projet est d’obtenir des informations sur les facteurs du métabolisme cardiaque qui favorisent l'installation de la fibrillation et sur la façon dont le tissu cardiaque réagit à un remodelage précoce ou chronique dû à l'arythmie. Ces informations pourront être directement testées chez les patients afin d'identifier de nouvelles approches thérapeutiques qui ciblent le métabolisme cardiaque.

Bénéfices attendus

La littérature actuelle et nos travaux les plus récents montrent comment la fibrillation auriculaire produit un changement dans les métabolites tissulaires et circulants. Les connaissances manquantes que ce projet fournira nous permettront de définir quel équilibre métabolique systémique et cardiaque favorise ou s'oppose au développement de la maladie, quels organes et systèmes sont affectés aux stades précoces et avancés, notamment du point de vue métabolique et quels biomarqueurs circulants, dans le plasma ou dans l'urine, sont pertinents pour identifier la pathologie. Ces trois objectifs seront directement applicables en médecine préventive de la fibrillation auriculaire. Les changements métaboliques observés seront utilisés pour définir les risques de l'apparition et de la stabilisation de la fibrillation auriculaire. Ainsi, la caractérisation approfondie de la maladie servira de base à la recherche de la signature métabolique et de biomarqueurs significatifs pour une meilleure prise en charge de la fibrillation auriculaire chez les patients.

Procédures

Les animaux subiront l’implantation, sous anesthésie générale et angiographie, d’un dispositif de monitorage ECG (télémétrie) et d’un stimulateur cardiaque, ce qui nous permet d’appliquer un protocole de stimulation atriale rapide conduisant à une fibrillation auriculaire persistante. Avant l’implantation et pendant le suivi (mais pas plus de trois fois) les animaux subiront, sous anesthésie générale : des protocoles d’imagerie par IRM, échocardiographie et scanner, un protocole de cartographie de contact sous angiographie, des prélèvements de sang, d'urine, et de tissu atriale, rénale et hépatique (par biopsie).

Impact sur les animaux

Les effets indésirables éventuels peuvent être liés aux anesthésies (hypothermie) réalisées aux différentes phases du projet notamment lors du réveil de l'animal (désorientation, apathie), ces effets disparaissent rapidement car les moyens nécessaires pour faciliter le réveil des animaux (lampe chauffante par exemple) sont mis en place. Les examens d’imagerie (échocardiographie, IRM, scanner et électrophysiologique) sont indolores pour les animaux. Des effets indésirables attendus sont liés à l’implantation des équipements électroniques localisés en sous-musculaire dans la zone du cou pour induire et enregistrer la progression de la fibrillation auriculaire mais ils sont maîtrisés et correspondent à des phases de cicatrisation prolongées. Le modèle de brebis en fibrillation est très bien maîtrisé au laboratoire depuis de nombreuses années et aucune brebis n’est décédée des suites d’une infection ou d’un problème lié à la cicatrisation. L’induction de la maladie chez la brebis peut provoquer une fréquence ventriculaire cardiaque irrégulière mais à noter que l’installation de la fibrillation est asymptomatique chez la brebis. Ainsi les brebis saines et en fibrillation sont indiscernables au niveau du comportement et de l’aspect physique.

Devenir

A la fin de la procédure, l'ensemble des animaux seront euthanasiés pour pouvoir poursuivre les investigations ex-vivo et répondre aux objectifs scientifiques du projet.

Remplacement

Au stade actuel de la recherche biomédicale, il n'y a aucune possibilité de remplacer l'utilisation d'animaux vivants pour ce type d'étude cardiaque. Il n'existe aucun modèle in vitro de fibrillation auriculaire et nous ne pouvons pas reproduire la complexité des structures cardiaques, leurs propriétés électromécaniques et l'interaction entre les organes qui soutiennent les changements biologiques que nous voulons étudier. Ce projet est unique car ses résultats seront directement transposables aux patients. Une étude parallèle sur l'homme sera menée pour faire correspondre les résultats obtenus sur plusieurs organes dans le modèle animal avec les données métaboliques que nous pouvons obtenir à partir des métabolites circulants des patients atteints de fibrillation auriculaire qui subissent une restauration du rythme sinusal par ablation par cathéter.

Réduction

Afin de réduire le nombre d'animaux et pour obtenir un plus grand bénéfice de leur utilisation, lorsque cela est possible, nous ferons en sorte que chaque brebis soit son propre contrôle. Nous avons calculé la quantité minimale d'animaux par groupe en tenant compte de la variabilité biologique observée et en considérant le nombre de répétitions nécessaires pour la robustesse statistique et la significativité des résultats. Pour obtenir 10 animaux résistants, nous devrons inclure 65 animaux dans le groupe de stimulation auriculaire rapide, car seuls 15 pourcent des animaux stimulés développent ce phénotype. Par conséquent, nous prévoyons au maximum 55 animaux dans le groupe de fibrillation auriculaire. Néanmoins, ce nombre sera réduit si nous obtenons en cours du projet un nombre de 10 animaux par groupe.

Raffinement

La télémétrie pour surveiller la température, l’activité et le rythme cardiaque des brebis 24h/24 est une mesure de raffinement. En effet, cette approche permet de réagir très rapidement pour la réalisation de soins. Par exemple, lors du réveil de l’animal nous pouvons agir si nous observons que le retour de la température corporelle est trop lent. Cette surveillance renforcée permet de mieux gérer les traitements antibiotiques et/ou analgésiques suite à une augmentation de température significative sans modification du comportement ce qui est souvent le cas chez la brebis. Ainsi, cette méthode permet de récolter des données sans induire de stress supplémentaire et nous communiquons également les données à l’équipe de l’animalerie dans le but de rassurer d’une part mais également d’accroître la réactivité en cas de problèmes suite à la réalisation d’une chirurgie par exemple. Nous entrainerons les animaux à rentrer dans le box d’isolement pour l’allumage, de 5 à 7 jours après la chirurgie, du boitier de stimulation et pesage de la brebis, mais également lors des visites régulières à l’animalerie ou dans l’annexe de l’animalerie. L’utilisation d’une récompense alimentaire sous forme de granulés fonctionne très bien chez la brebis. Cet entrainement sera réalisé par les animaliers qui s’occupent quotidiennement des animaux pour optimiser le processus d’apprentissage. Il est important de noter que la présence des animaliers lors des procédures est indispensable pour limiter le stress des brebis mais également pour faciliter la réalisation des différentes étapes du projet. Le personnel s’occupant des animaux possèdent les compétences nécessaires et ont une très bonne expérience de cette espèce. L’entrainement des brebis permettra de réduire l’angoisse/stress lors des phases d’injections. Les brebis entraînées ont un rythme cardiaque moins élevé lors de l’arrivée dans le box d’isolement que des brebis qui découvrent cet exercice pour la première fois. L’animal est placé en d’hébergement initial avec les méthodes de raffinement adéquat à son espèce : groupe social-pierre à sel-foin-paille, ils sont suivis quotidiennement par le personnel. Si une étape du protocole affecte l’état de santé au point d’atteindre un des points limites sans qu’aucune action ne puisse permettre un retour à l’état basal alors le protocole sera interrompu.

Choix des espèces

Le cœur de la brebis a une anatomie, une électrophysiologie et une géométrie proche de celles du cœur humain. Ainsi, les méthodes cliniques d’imagerie et d’électrophysiologie peuvent être directement appliquées dans cette espèce. Le modèle de fibrillation auriculaire persistante utilisé dans cette étude a été mis au point sur le mouton. Le modèle est donc bien décrit et caractérisé dans cette espèce et est une référence dans la communauté scientifique. Nous utilisons ce modèle depuis plusieurs années et nous maîtrisons la réalisation des étapes nécessaires à sa mise en place avec un taux de succès proche de 100 pour 100. Les brebis utilisées seront adultes car les dimensions du cœur permettent l’utilisation des outils cliniques notamment les cathéters. Etant donné que la fibrillation auriculaire est une pathologie majoritairement représentée chez les personnes âgées des brebis âgées de 8 minimums seront incluses.

  • Recherche appliquée
    • Maladies animales
Bovins : 10
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 10
▲ -
Devenir
 -
 -
 10
 -

10 veaux vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous gardés vivants à l'issue et six seulement recevant réellement le produit. Chaque animal traité porte un cathéter posé dans la veine jugulaire et reçoit une perfusion continue pendant dix jours, isolé de ses congénères, avec une vingtaine de prélèvements sanguins. Le porteur cherche à mesurer les paramètres pharmacocinétiques de deux formulations, un bénéfice qu'il annonce comme destiné aux éleveurs sans autre précision. Il affirme qu'aucune méthode alternative ne reproduit la diffusion d'un produit dans l'organisme entier et juge indispensable de recourir à l'animal.

Objectifs

L'objectif de ce projet est de déterminer les paramètres pharmacocinétiques de deux formulations tests suite à une administration intraveineuse continue à des veaux pendants 10 jours consécutifs en utilisant une pompe en élastomère.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus sont de pouvoir déterminer les paramètres pharmacocinétiques de la molécule testée. Cela sera bénéfique aux éleveurs. Dans ce projet, les bovins sont l'espèce cible.

Procédures

Les animaux seront soumis à une administration intraveineuse continue pendant 10 jours. Pour cela un cathéter sera mis en place au niveau de la veine jugulaire. La première étape consiste à placer le systeme sur l'animal en utilisant un collier ou un harnais sur lequel sera fixé la pompe. La mise en place du système se fera sur animal vigile. La veille de l'administration un cathéter sera placé au niveau d'une veine jugulaire. La mise en place du cathéter se fera sous anesthésie locale. Durée pour la mise en place du système: environ 20 minutes par animal. Puis les formulations test seront administrées à chaque animal pendant 10 jours de manière continue (volume 16 mL/jour soit 0.67 mL/h). Des prélèvements de sang seront réalisés sur les animaux. Environ 3 mL de sang seront collectés juste avant le début de l'administration et à 1h, 2h, 4h, 8h, 24h, 32h, 48h, 56h, 72h, 80h, 96h, 104h, 1120h, 128h, 144h, 152h, 168h, 176h, 192h, 200h, 216h, 224h, 240h (fin de l'administration), 242h et 248h. Durée d'un prélèvement: inférieur à la minute.

Impact sur les animaux

Isolement des animaux pendant 10 jours. Légère douleur de courte durée pour la mise en place du cathéter . La mise en place du cathéter se fera sous anesthésie locale. De nombreux prélèvements sanguins seront réalisés. Ils pourront être fait à la veine jugulaire ou caudale. Une attention particulière sera portée aux sites de prélèvements. Il n'est pas attendu de nuisance particulière par rapport aux produits testés.

Devenir

Tous les animaux seront gardés en vie à la fin de cette procédure. 10 animaux seront inclus dans ce projet. Ils seront répartis en 2 groupes de 3 animaux pour les animaux administrés. Les 4 animaux restants sont des animaux de réserves si besoin . Retour de ces 4 animaux au stock dès le premier jour de la procédure si non utilisés.

Remplacement

Aucune méthode alternative ne permettant actuellement de reproduire la diffusion d’un produit dans le sang des animaux au niveau de l'organisme entier, il est indispensable de recourir à l’animal entier.

Réduction

10 animaux seront inclus dans ce projet. Ils seront répartis en 2 groupes de 3 animaux pour les animaux administrés. Les 4 animaux restant sont des animaux de réserves si besoin (dont 1 animal avec le cathéter mis en place, soit 1 animal réserve pour l'administration). C'est le nombre d'animaux minimal pour avoir des résultats interprétables.

Raffinement

Les animaux auront une période d'acclimatation d'environ trois semaines. Dès leur arrivée, les veaux seront logés en groupe, pendant la période d'acclimatation, les animaux seront manipulés plusieurs fois par semaine afin de minimiser le stress lors de la pose des cathéters et de la pompe. Un suivi au minimum quotidien sera mis en place. En cas de signes d'infection locale au niveau du cathéter, un traitement antiseptique local adapté sera appliqué. En cas d'échec de ce traitement local ou en cas de signe d'infection générale, l’essai sera arrêté pour l’animal concerné, le cathéter sera retiré et un traitement adapté sera appliqué. Un système de litière profonde, de la paille propre seront fournis. Une attention particulière sera portée au raffinement et à l’enrichissement du milieu autant que possible. Un suivi au minimum quotidien sera mis en place. Les animaux auront un contact visuel et auditif entre eux.

Choix des espèces

L'espèce choisi est l'espèce cible pour ce projet Animaux de 200 kg. Jeune bovin. Poids cible pour ce projet.

  • Tests réglementaires
    • Toxicologie et autres tests de sécurité
Cochons : 30
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 30
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 30

30 cochons vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal reçoit sous anesthésie une thérapie par ultrasons focalisés sur la valve aortique de 80 à 105 minutes, avec des échographies et des prélèvements de sang, puis est gardé un mois en observation avant d'être tué. Le porteur indique des douleurs possibles liées à l'application de la sonde et à l'émission des ultrasons, en s'appuyant sur des essais déjà menés chez l'humain. Cet amendement, qui ajoute un prélèvement sanguin, sert à tester l'innocuité d'un dispositif traitant le rétrécissement de la valve aortique, les cochons étant tués pour une analyse anatomopathologique.

Objectifs

AMENDEMENT. Notre dispositif est destiné à permettre de traiter de manière non invasive les patients souffrant de rétrécissement aortique calcifié, maladie durant laquelle la valve aortique se rigidifie. Cette pathologie est à l’heure actuelle traitée de manière invasive soit par chirurgie à cœur ouvert soit par cathétérisme afin de remplacer la valve malade. Ces interventions sont lourdes et parfois difficiles voire impossibles à supporter pour des sujets âgés. En focalisant les ultrasons de manière non-invasive sur la valve des patients notre thérapie permettrait de dérigidifier la valve et d’améliorer son fonctionnement sans effets secondaires. De premiers essais cliniques (« First In Human ») de notre prototype d’investigation clinique (Valvosoft®) ont été réalisés en Europe sur 34 patients souffrant de rétrécissement aortique calcifié sévère, inopérables avec les techniques invasives existantes. Les résultats de ces essais sont très encourageants tant du point de vue de l’innocuité de notre thérapie avec aucun évènement indésirable à court et long terme (suivi jusqu’à 24 mois) lié à notre dispositif médical, que des signaux d’efficacité très encourageants. Cependant la performance de la thérapie pourrait encore être améliorée. La durée de la thérapie pour obtenir l’efficacité avait été déterminée in vitro car il n’existe pas de modèle animal du rétrécissement aortique calcifié. Nous avions ensuite vérifié l’innocuité de cette durée sur porcs sains. Notre hypothèse est qu’une durée de thérapie supérieure est nécessaire sur les patients du fait des obstacles aux ultrasons (peau, muscles, côtes, poumons, etc…) qui ne peuvent être reproduits in vitro. Suite aux essais cliniques et à l’analyse des résultats cliniques intermédiaires, nous avons significativement amélioré notre dispositif médical (Valvosoft®) afin d’améliorer sa performance, son innocuité, son usabilité et sa maintenance, en particulier avec un nouveau système d’imagerie, une modification de la forme de l’interface acoustique facilitant la transmission des ultrasons et une nouvelle interface graphique. Nous avons donc trois objectifs : 1) Vérifier l’innocuité de notre thérapie per et post procédure à 30 jours avec le nouveau prototype d’investigation clinique 2) Déterminer si une durée plus longue de 105 minutes de notre thérapie reste sans danger. 3) Vérifier l’usabilité de la version améliorée de notre dispositif.

Bénéfices attendus

L’application de notre thérapie par ultrasons sur des pathologies cardiaques, et sa validation, ouvrirait des nouvelles perspectives pour la prise en charge de ces pathologies chez l’homme (cardiopathie valvulaire) normalement traitées par chirurgie ou cathétérisme. Cela permettrait de proposer à long terme une solution thérapeutique noninvasive et indolore (uniquement par ultrasons), sans chirurgie ni cathétérisme. Cette nouvelle approche si elle s'avère positive transformera la prise en charge des patients avec rétrécissement aortique calcifié.

Procédures

AMENDEMENT. La demande d'amendement de ce projet porte sur l'ajout d'un prélèvement sanguin supplémentaire sur l'animal pendant sa période d'observation entre 12 heures et 24 heures après la fin de notre thérapie par ultrasons. Sous anesthésie générale et analgésie, les animaux seront soumis aux interventions suivantes : 1) Thérapie non-invasive par ultrasons transthoraciques d’une durée de 80 ou 105 minutes suivant les lots. 2) Echocardiographies de contrôle avant et après thérapie ainsi qu’un mois après thérapie, d’une durée approximative de 15 minutes chacune. 3) Prélèvements sanguins avant et après thérapie ainsi qu’un mois après thérapie, quatre tubes de 5 ml à chaque prélèvement, durée approximative deux minutes à chaque point de contrôle.

Impact sur les animaux

Toutes les manipulations chez l’animal durant nos procédures seront réalisées sous anesthésie générale et analgésie, garantissant une pénibilité minimale pour celui-ci. Sur la base des essais précliniques et cliniques précédents, nous n’anticipons pas de douleurs au réveil ni de perte de poids ou de mobilité. Cependant lors de l’expérimentation des douleurs liées à l’application prolongée de la sonde d’imagerie dans l’espace intercostal sont possibles. Certains patients ont également rapporté une douleur lors de l’émission des ultrasons thérapeutiques qui cesse dès l’arrêt de l’émission.

Devenir

A l’issue de la thérapie, les animaux seront maintenus en vie pour observation et suivi à un mois afin de détecter d’éventuels effets indésirables de notre thérapie. Après le suivi à un mois, les animaux seront mis à mort afin de procéder à une analyse anatomopathologique permettant de détecter d’éventuels effets indésirables de notre thérapie, non détectables par les méthodes non-invasives (échocardiographie) ou minimalement invasives (prélèvements sanguins) mises en œuvre avant la mise à mort.

Remplacement

L’application de notre thérapie in vitro (sur tissus statiques) a déjà été réalisée à de multiples reprises. Nous devons travailler sur le vivant car le mouvement cardiaque et l’obstacle produit par les tissus thoraciques sont les principales difficultés pour l’application de cette technologie, et la réaction des tissus traités sur un mois n’est pas modélisable in silico ou in vitro. De plus, il va être crucial de démontrer l'innocuité (in vivo) de notre thérapie avec la version 2 de notre dispositif chez l’animal à moyen terme pour pouvoir ensuite l’appliquer sur la cardiopathie valvulaire humaine. Enfin, il est important d’évaluer les effets potentiellement indésirables de notre thérapie ce qui n’est possible que in vivo et de vérifier l’activité cardiaque à court et moyen terme (par échocardiographie et biochimie sanguine) avant d’utiliser notre dispositif sur l’homme avec une durée de thérapie plus longue que celle actuellement autorisée. Pour analyser et interpréter notre expérimentation, nous avons deux nécessités : 1) rendre l’expérimentation possible, donc il nous faut un animal d’un poids suffisant, avec une fenêtre de thérapie accessible ; 2) obtenir des résultats extrapolables à l’homme, donc avoir accès à une anatomie comparable aux caractéristiques humaines en effet la profondeur de la valve aortique de porc est de 5 à 10 cm, correspondant à celle de l’homme et c’est un animal qui présente une grille costale comparable à celle de l’homme également. Cela permettra de tester un dispositif identique à celui qui sera utilisé sur les patients. Une des limites actuelles de notre technologie est la taille de notre zone thérapeutique (5 à 10 mm). Travailler sur des animaux plus petits nous exposerait à une difficulté de précision de thérapie et une impossibilité d’extrapoler à l’humain les résultats obtenus.

Réduction

La vérification de l’innocuité de notre thérapie avec notre nouveau prototype d’investigation clinique, sera effectuée dans les mêmes conditions qu’avec la version précédente : 80 minutes de thérapie sur porcs sains, groupe de 15 porcs avec un suivi d'un mois après thérapie par ultrasons. La vérification du deuxième objectif sera réalisée sur 15 porcs exposés à une durée de 105 minutes de thérapie avec un suivi d'un mois après thérapie par ultrasons. Les améliorations d’usabilité de notre dispositif version 2 doivent faire l’objet d’évaluations formatives et sommatives afin de satisfaire les exigences de la Food and Drug Administration (FDA), troisième objectif de cette étude. Dans le cadre des 3R et en particulier de la Réduction, les animaux utilisés pour les deux premiers objectifs permettront de valider et documenter l’usabilité de la nouvelle version de notre dispositif, réduisant ainsi le nombre d’animaux utilisés. Le nombre de 30 animaux en deux groupes de 15 est légitime pour garantir la preuve de concept sur une série (Réduction). Nous nous basons en particulier sur notre étude précédente ayant permis de détecter à l’histologie des effets microscopiques sur la valve de 5 des 16 porcs traités. Travailler sur plus d’animaux n’aurait pas d’intérêt scientifique. Travailler sur moins d’animaux nous exposerait au risque de ne pas aboutir à la preuve de concept, donc de sacrifier inutilement. Une étude statistique sera réalisée avec des tests adaptés afin d’évaluer les effets du traitement sur l'insuffisance aortique et la surface valvulaire pour chaque groupe. De même ces tests seront appliqués pour les évaluations de biochimie sanguine.

Raffinement

Toutes les manipulations chez l’animal seront sous anesthésie générale et analgésie, pour une pénibilité minimale. Sur la base des essais précliniques et cliniques précédents, nous n’anticipons pas de douleurs au réveil ni de perte de poids ou de mobilité. Une fois anesthésiés, les animaux sont intubés et placés sous ventilation contrôlée. Après réveil, les points limites seront basés sur l’examen visuel: état de choc, léthargie, inconscience, immobilité ; émaciation prononcée et atrophie musculaire ; difficultés respiratoires (sifflements, râle, respiration rapide); position anormale (dos voûté, couché sur le côté); et réduction de la mobilité (faiblesse, incoordination, tremblements, paralysie). Si ces signes sont observés, le vétérinaire (qui effectue aussi une visite par semaine) déterminera la procédure à suivre: - soit analgésie dont le traitement sera poursuivi sur une période de 3 à 5 jours -soit euthanasie, sous anesthésie et analgésie. Une alimentation en poudre est administrée afin de faciliter la déglutition suite à l’intubation. Hébergement en cage individuelle, des jeux (boule avec granule, jeux de mordillements) sont fournis.

Choix des espèces

Pour analyser et interpréter notre expérimentation, nous avons deux nécessités : 1) rendre l’expérimentation possible, donc il nous faut un animal d’un poids suffisant, avec une fenêtre de thérapie accessible ; 2) obtenir des résultats extrapolables à l’homme, donc avoir accès à une anatomie comparable aux caractéristiques humaines en effet la profondeur de la valve aortique de porc est de 5 à 10 cm, correspondant à celle de l’homme et c’est un animal qui présente une grille costale comparable à celle de l’homme également. Cela permettra de tester un dispositif identique à celui qui sera utilisé sur les patients. Une des limites actuelles de notre technologie est la taille de notre zone thérapeutique (5 à 10 mm). Travailler sur des animaux plus petits nous exposerait à une difficulté de précision de thérapie et une impossibilité d’extrapoler à l’humain les résultats obtenus. Nous travaillerons sur des cochons jeunes adultes de 14 à 16 semaines d’âge car leur poids compris entre 45-55 kg permettra de tester la faisabilité de notre thérapie ultrasonore sur une anatomie similaire à l’homme.

  • Recherche fondamentale
    • Système urogénital
Moutons : 400
Souffrances
▲ -
▲ 400
▲ -
▲ -
Devenir
 -
 -
 400
 -

400 brebis vont être utilisées, maintenues en élevage et réutilisées pour d'autres expériences, dans des procédures déclarées d'un niveau de souffrance léger. Chaque animal reçoit des injections d'une hormone provoquant l'avortement et des prises de sang, l'ensemble répété deux à trois fois par an. Le porteur indique que l'induction de l'avortement peut déclencher des contractions utérines douloureuses, et que l'hormone peut accélérer le rythme cardiaque et respiratoire. Ces avortements répétés servent à mettre au point un gel contraceptif destiné aux femmes, présenté comme une alternative "révolutionnaire" aux méthodes hormonales, la gestation des brebis n'étant pas utile au projet.

Objectifs

L’objet de cette demande est d’obtenir l’autorisation d’utiliser une hormone pour obtenir un avortement précoce en cas de gestation chez la brebis, et ceci de façon répétée. Cette procédure sera utilisée dans un projet dont l'objectif est de développer un gel contraceptif d’origine naturelle (non hormonal) à destination des femmes, comme alternative aux méthodes hormonales existantes. En effet, celles-ci provoquent des effets secondaires et/ou de l'inconfort, tels que prise de poids, diminution de la libido, augmentation du risque de maladies cardiovasculaires et de dépression. Malheureusement, les contraceptifs non hormonaux existants sont souvent peu pratiques. Ce projet propose donc de développer in vitro, puis de tester in vivo chez la brebis, un gel à déposer au niveau du col de l’utérus, qui formerait un bouchon empéchant le passage des spermatozoïdes. Le test de l'efficacité du gel est basé sur l'évaluation du passage ou non des spermatozoïdes dans le col de l’utérus de la brebis, dont une preuve effective est la fécondation. La gestation n’est pas nécessaire au projet, d’où la demande de pouvoir procéder à des avortements précoces.

Bénéfices attendus

Le gel contraceptif développé dans le premier projet est présenté comme une alternative révolutionnaire aux méthodes actuellement existantes : hormonales (avec tous les effets secondaires connus), non hormonales (qui présentent elles aussi des inconvénients), et les méthodes dites non-techniques (qui ont une efficacité relative). Ce gel est en effet très efficace (100% d’efficacité in vitro annoncée), sans hormones, peu invasif et très pratique d’utilisation. Il représente donc une solution de choix pour les millions de femmes qui ne peuvent et ne veulent pas utiliser d’hormones.

Procédures

Les animaux seront soumis à une injection lors du traitement de synchronisation, deux injections de l'hormone abortive par voie intra-musculaire, ainsi que trois prises de sang à la veine jugulaire. Ceci répété 2 à 3 fois. Chaque intervention dure moins de 5 minutes.

Impact sur les animaux

Les nuisances attendues sont les suivantes : douleur et hématome possible après les prises de sang, douleur causée par les injections de PMSG (synchronisation), de cloprostenol, par voie intramusculaire, répétées 2 à 3 fois dans l’année. Un stress peut être également occasionné par la contention nécessaire lors des injections et prises de sang. L’induction de l’avortement peut déclencher des contractions utérines douloureuses. Le cloprosténol peut provoquer des effets liés à l'activité de la prostaglandine F2α dans les muscles lisses, tels qu'une augmentation de la fréquence cardiaque et respiratoire et une gêne abdominale. Si malgré toutes nos précautions une rétention placentaire devait arriver, les animaux pourraient souffrir de fièvre, abattement, respiration plus rapide.

Devenir

Tous les animaux resteront dans l'élevage et pourront être réutilisés pour des expérimentations futures.

Remplacement

L’étude de l’efficacité d’un produit destiné à l’usage chez l’Homme doit d’abord se faire sur animaux, lorsque cela est éthiquement admissible. Dans notre cas, l’efficacité du gel a été évaluée in vitro. Elle doit maintenant être confirmée in vivo, avant de pouvoir démarrer une phase d’essai chez la femme. L’étude du passage des spermatozoïdes à travers le col de l’utérus n’est pas permise par des modèles in vitro et requiert des animaux pour l’étudier dans toute sa complexité.

Réduction

Sur la base d’une utilisation de 2 traitements par brebis, l’utilisation de l'hormone permet de diviser par 2 le nombre d’animaux nécessaires. Ainsi, la réalisation de 800 inséminations et donc une information sur 800 fécondations potentielles, pourra être obtenue avec seulement 400 animaux. De plus, le traitement évite de mener des gestations non nécessaires à terme et donc la procréation d’animaux non nécessaires.

Raffinement

Les brebis resteront dans leur troupeau tout au long du projet, et seront traitées sur le site d’élevage, par des opérateurs expérimentés. Un renforcement positif alimentaire sera mis en place après chaque manipulation. Les animaux seront habituées aux manipulations avant le démarrage de l'expérimentation. Les cous des brebis seront tondus afin que la veine jugulaire soit plus accessible, et éviter les hématomes. Une crème décongestionnante sera appliquée après le prélèvement. Si une infection utérine devait advenir, des antibiotiques et antiinflammatoires seraient administrés (points limites attendus : fièvre, abattement, respiration accélérée). De même, si l’avortement induit devait déclencher des contractions utérines douloureuses, un antiinflammatoire non stéroïdien serait administré (point limites attendus : abattement, voire anorexie en cas de douleur importante).

Choix des espèces

La brebis est un bon modèle pour étudier la viscosité du mucus cervical, et le passage des spermatozoïdes à travers le col utérin. Brebis adultes matures sexuellement, dans un état physiologique permettant une fécondation.

  • Recherche appliquée
    • Cancers
Cochons : 22
Souffrances
▲ -
▲ 4
▲ 18
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 22

22 cochons vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Chaque animal subit quatre anesthésies générales d'environ trois heures avec ponction percutanée et injection dans l'artère du foie d'une chimiothérapie à l'oxaliplatine placée dans un nouveau véhicule. Le porteur indique des effets attendus proches du syndrome post-embolisation observé chez l'humain, nausées, douleurs abdominales et fièvre, et un possible hématome au point de ponction. Il affirme qu'aucun modèle in vitro ou in silico ne reproduit ces conditions et justifie le porc par une anatomie vasculaire proche de celle de l'humain, les animaux étant tués en fin d'étude pour des analyses histologiques.

Objectifs

L'objectif de l'étude est de tester la faisabilité et l'éfficacité de l'administration intra hépatique par voie artérielle d'une chimiothérapie incluse dans un nouveau mode d’injection (véhicule) qui doit limiter la distrubtion aux autres organes de cette chimiothérpie. L'étude évaluera également la sécurité et les propriétés pharmacocinétiques de cette solution en évaluant la toxicité, l'effet sur le parenchyme hépatique et la concentration plasmatique de la chimiothérapie délivrée par ce véhicule. Ces résultats permettront de valider la nouvelle plateforme d'administration de médicaments avant de prendre la décision sur sa pertinence pour des essais cliniques supplémentaires.

Bénéfices attendus

L'objectif du projet est de valider la sécurité et de définir le meilleur schéma d'administration pour le traitement intra-artériel du cancer du foie à l'aide d'un nouveau véhicule de l'oxaliplatine. Après cette étude, nous aurons défini un moment optimal d'administration qui permettra à la fois une concentration soutenue du médicament entre deux administrations et une recanalisation/perméabilité des artères hépatiques cibles lors de la prochaine séance de traitement. Outre la concentration du médicament dans les tissus, nous évaluerons l'effet hépatique et la toxicité des injections répétées.

Procédures

Les animaux de cette étude subiront 4 anesthésies générales d'environ 3h avec ponction percutanée et injection intra hépatique d'une émulsion Pickering.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables attendus sur les animaux seront ceux que l'on retrouve habituellement après une TACE chez l'homme, aussi appelé syndrome post-embolisation. Cela comprend des nausées, des douleurs abdominales et de la fièvre. La ponction artérielle pourrait être responsable d'un hématome de l'aine. La toxicité liée à l'oxaliplatine est minime mais comprend des diarrhées et des nausées. Ce type d'administration intra-artérielle est déjà utilisé chez l'homme et les effets secondaires gastriques sont inférieurs à 5%.

Devenir

L'ensemble des animaux seront euthanasiés en fin de procédure car des analyses histologiques sur différents tissus doivent être réalisés.

Remplacement

La mise au point, l’évaluation et l’optimisation des traitements anticancéreux nécessitent l’utilisation d’un modèle préclinique in vivo reproduisant les conditions pratiques cliniques pour évaluer la réponse au traitement : conditions d’anesthésie, anatomie et physiologie, matériel utilisé, biologie... Il n’existe pas à ce jour de modèle alternatif in vitro ou in silico permettant de reproduire ces conditions pour étudier les réponses physiologiques à notre traitement. En effet il n'est pas possible d'évaluer, en dehors d'un modèle in-vivo, l'impact de la procédure d'administration intra-artérielle hépatique d'un véhicule porteur de chimiothérapie ni la toxicité de celle ci sur les organes non ciblés (cerveaun poumon rein....).

Réduction

Afin de réduire le nombre d’animaux nécessaires à l’étude, deux animaux seront utilisés à la phase préliminaire pour déterminer la faisabilité et la répétabilité de la plateforme d'administration

Raffinement

Période d’acclimatation d’une semaine minimum entre l’arrivée à l’animalerie du laboratoire et l’inclusion dans le protocole de recherche. Hébergement en groupe de deux pour favoriser le contact régulier entre congénères. Environnement adapté à chaque phase de l’expérimentation pour réduire l’angoisse des animaux (accompagnement et anxiolyse durant le transfert depuis l’animalerie jusqu’en salle d’intervention). L'environnement est enrichi (activité de fouissement encouragée, medecine ball, jeux dans le couloir, pesée sousforme de jeux avec récompense, planche à gratter, distributeur d’aliment). Contrôle quotidien par un animalier. Lors de ce contrôle, des observations basées sur l’apparence physique externe, le comportement (sociabilité, appétit) et les réponses comportementales attendues aux stimuli externes (peu enclins aux manipulations, tentative de fuite) seront réalisées afin de repérer tout animal malade ou blessé et de prendre les mesures appropriées. Ponctions vasculaires percutanées échoguidées artérielles et veineuses, pour mise en place des cathéters de surviellance hémodynamique continue afin de limiter la souffrance, les risques de saignement et infectieux.

Choix des espèces

Le porc présente une anatomie vasculaire et une physiologie proche de celle de l’homme ce qui facilite la réalisation de la navigation endovasculaire ainsi que les canulations artérielle et veineuse nécessaires pour la surveillance per opératoire. Cette convergence permet une adaptation optimale et rapide de l’espèce aux expérimentations et limitera au minimum le nombre d’animaux tests (échec techniques). La navigation endovasculaire intra hépatique ainsi que le matériel utilisé n’est pas compatible avec l'anatomie du petit animal. De plus notre projet est une étude d'innocuité de l'émulsion avant son application chez l’humain. De ce fait, ce projet doit être réalisé sur une espèce animale présentant des caractéristiques anatomiques et physiologiques communes à l’humain. Les animaux utilisés seront des mâles adultes (45-50 kg)car leur envergure est compatible avec les objectifs de navigation endovasculaire intra-hépatique.

  • Enseignement supérieur
Cochons : 24
Souffrances
▲ 24
▲ -
▲ -
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 24

24 cochons vont être utilisés dans des procédures menées sous anesthésie, les animaux étant tués avant tout réveil. Chaque animal subit de multiples gestes chirurgicaux lourds, laparotomies et cœlioscopies des systèmes urinaire, digestif et gynécologique, néphrectomie, hystérectomie ou transplantation, pour entraîner étudiants, chirurgiens et médecins. Le porteur indique pousser les sessions jusqu'à la gestion de complications graves comme des plaies vasculaires à réparer, afin de "diminuer le nombre d'animaux utilisés". Il justifie le modèle porcin par sa proximité anatomique avec l'humain et revendique un dispositif de simulation en amont.

Objectifs

L'objectif de ce projet vise à former et perfectionner des étudiants de 3ème cycle, des chirurgiens et des médecins à diverses procédures et gestes chirurgicaux chez le modèle porcin.

Bénéfices attendus

Avec l’application de la loi européenne sur le temps de travail des étudiants en troisième cycle des études de médecine, leur exposition à la clinique et à la pratique a très nettement diminué (Arnaud et al Prog Urol). Par ailleurs, la réforme du troisième cycle des études de Médecine a diminué la durée de leur formation. L’ensemble des équipes pédagogiques a donc jugé prioritaire la mise en place de programmes de simulation pour s’adapter à cette évolution et permettre à ces futurs médecins/chirurgiens d’avoir quand même une formation adéquate. En parallèle de cela, le dogme érigé par l’Haute Autorité de Santé (HAS) « Jamais la première fois sur le patient » impose désormais une formation et une pratique en amont de l’application à l’Homme. Pour toutes ces raisons, la simulation chirurgicale sur gros animal est devenue indispensable. La formation mise en place permettra aux étudiants en chirurgie viscérale (urologie, chirurgie digestive, gynécologie, viscérale pédiatrique) en fin de cursus de perfectionner leur technique et leurs connaissances après avoir pu faire de la simulation en dry lab et avoir passé les étapes précédentes du curriculum. L’objectif est donc de permettre à ces futurs praticiens d’avoir réalisé les interventions correspondant à leurs disciplines sur un gros animal avant de le faire chez l’Homme. En ce qui concerne la formation continue, l’objectif est de pouvoir offrir un perfectionnement à des médecins chirurgiens installés sur de nouvelles techniques ou des techniques hyper spécialisées comme la transplantation ou la chirurgie endoscopqiue.

Procédures

Dans le cadre de la formation initiale, les animaux seront soumis aux gestes chirurgicaux suivant : (1) laparotomie sur le système urinaire avec apprentissage des gestes techniques de type dissection, néphrectomie ou anastomose ; (2) laparotomie sur le système digestif avec apprentissage des gestes techniques de type dissection, préhension des vaisseaux, cholécystectomie ; (3) laparotomie sur le système gynécologique avec apprentissage des gestes techniques de type dissection, ovariectomie, hystérectomie, anastomose digestive ; (4) cœlioscopie sur le système urinaire avec apprentissage des gestes techniques de type préhension des tissus sans traction, dissection, néphrectomie et réimplantation urétéro-vésicale ; (5)cœlioscopie sur le système digestif avec apprentissage des gestes techniques de type ligature, cholécystectomie, cathétérisme, gastrolyse ; (6) cœlioscopie sur le système gynécologique avec apprentissage des gestes techniques de type dissection, hystérectomie. La formation continue sera de 2 types : (1) formation à la transplantation de foie et/ou de rein. Dans ce cadre, les gestes d’un greffe de ces 2 organes seront réalisés chez l’animal : préparation à la greffe, prélèvement et conservation d’organes, transplantation ; (2) formation à la technique de dissection sous muqueuse endoscopique. Pour cela, l’animal est soumis à une endoscopie pour réaliser une exérèse de tissu situé au niveau de l’œsophage et l’estomac.

Impact sur les animaux

Les animaux étant anesthésiés et sous analgésie durant toute la durée de l'intervention, puis euthanasiés sans réveil possible, aucune douleur ou inconfort ne sera subi(e) par les animaux utilisés pour ces formations. Cependant, les points suivants peuvent être listés et conduiront à l'euthananie de l'animal avant la fin de la procédure : - hémorragie abondante ne pouvant pas être contrôlée par le chirurgien responsable, - rythme cardiaque excessif pendant plusieurs minutes (>200 battements/min), et ne pouvant pas être stabilisé par une modulation de l'anesthésie ou de l'analgésie, - perte des signaux de monitoring, - incident technique ou humain ne permettant pas de poursuivre la procédure chirurgicale.

Devenir

Tous les animaux sont mis à mort à l'issu de chaque journée de formation sans réveil au préalable. En effet, pour optimiser l’utilisation des animaux, les procédures sont pour certaines bilatérales et ne permettent pas la survie et donc le réveil, comme par exemple la néphrectomie bilatérale, la cystectomie, etc. Par ailleurs, pour diminuer le nombre d’animaux utilisés, les sessions sont poussées jusqu’à la gestion de complications peropératoires avec des plaies vasculaires graves à réparer. Enfin, les interventions réalisées sont à risque de complications postopératoires qui ne pourraient être gérées et de douleur.

Remplacement

Cette formation en chirurgie expérimentale sera faite sur modèle porcin car cette espèce, très proche de l’Homme en termes d’anatomie et de physiologie digestive, est la plus adaptée pour l’apprentissage des gestes chirurgicaux devant être exécutés chez l’Homme. Il est important de savoir que tout est mis en place pour remplacer et diminuer l’utilisation d’animaux pour la simulation. Nous avons mis en place un parcours de formation progressif permettant de réserver le matériel animal pour les étudiants en fin de cursus dans un but de perfectionnement et non d’apprentissage de base. Tout au long de leur cursus, les étudiants de troisième cycle ont des formations avec de la simulation procédurale. Elles reposent au début sur du dry lab avec de la manipulation et de la technique laparoscopique sur des pelvitrainer, puis sur des simulateurs numériques pour reproduire dans les limites de la technologie actuelle des exercices et des interventions chirurgicales pas à pas. En parallèle, les étudiants/internes ont de sessions de dissection sur des sujets cadavériques ou des pièces anatomiques. Enfin, lors de leur dernière année de cursus, la formation propose un perfectionnement sur 2 types de modèles : les sujets cadavériques revitalisés et les modèles porcins. L’objectif de la formation est donc de se rapprocher progressivement pendant le cursus de déroulé d’interventions les plus proches possibles de la réalité, tout en épargnant au maximum l’utilisation de sujets anatomiques et d’animaux. En fin de cursus ou pour la formation continue, il n’y a pour l’instant pas d’autre modèle aussi fidèle à disposition que ces 2 modèles pour permettre un perfectionnement chirurgical adapté à la pratique sur l’Homme.

Réduction

Le nombre d’animaux utilisés pour cette formation a été réduit au minimum satisfaisant pour garantir un confort d’intervention tout autant pour les personnes chargées de veiller à la préparation, anesthésie et analgésie des animaux, que pour les étudiants et médecins devant se former (de 2 à 4 personnes formées par animal opéré). Toute addition de séances ou d’animaux supplémentaires fera l’objet d’un avenant à la présente saisine.

Raffinement

L'anesthésie et l’analgésie durant les interventions ont été conçues pour supprimer la douleur induite par une chirurgie et la manipulation des viscères.

Choix des espèces

Le porc est l'espèce modèle la plus utilisée en chirurgie expérimentale à visée humaine. L'anatomie générale du porc ainsi que la taille et la conformation des différents organes internes sont très proches de celles de l'Homme. Le porc représente donc un modèle de prédilection pour l'apprentissage de gestes chirurgicaux qui sont réalisés sur des patients humains dans le cadre d'interventions classiques en chirurgie hépatobiliaire et digestive. Les animaux sélectionnés seront des porcs conventionnels juvéniles de 30 à 40 kg car ce poids permet de disposer d'animaux avec des organes internes dont la taille se rapproche le plus de celle observée chez l'Homme.