Mammifères "de rente"
Régulation hormonale de l’adaptation respiratoire périnatale : du modèle ovin à la détresse respiratoire néonatale – EU2/2 CIMA
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Système respiratoire
128 brebis et agneaux vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance légers à modérés. Les brebis gestantes reçoivent injections et perfusion d'hormones puis une césarienne, et les agneaux prématurés, en difficulté respiratoire, sont tués à vingt-quatre heures pour prélèvement d'organes. Ce volet complète une étude sur l'adaptation respiratoire du nouveau-né testant l'ocytocine et les corticoïdes. Le porteur invoque aussi la mortalité des agneaux en élevage et affirme qu'aucun modèle non animal ne répond à ce questionnement.
Objectifs
La détresse respiratoire du nouveau-né est une cause fréquente d’hospitalisation en réanimation néonatale,tout particulièrement chez les prématurés mais aussi chez les nouveau-nés à terme après césarienne programmée.Elle entraine une séparation de la mère et de l’enfant ainsi que des coûts importants.Sur le plan thérapeutique préventif,seule l’administration anténatale de glucocorticoïdes chez les prématurés avant 34 SA(Semaine d’Aménorrhée) a fait la preuve de son efficacité lors de cas avérés de naissance prématurée. Dans les cas de naissance par césarienne programmée avant travail, aucun traitement n’est disponible pour les nouveau-nés à terme ou prématurés « tardifs » (34-37 SA).Passé 34 SA, les corticoïdes ne sont plus recommandés car les risques à long terme chez les enfants deviennent prépondérants aux bénéfices néonataux sur le plan respiratoire. L’analyse des mécanismes physiologiques de régulation de la production du surfactant et de la réabsorption du liquide pulmonaire dans les cas de naissance physiologique à terme montre que d’autres hormones que les corticoïdes sont impliquées dans l’adaptation respiratoire à la vie extra-utérine.Celles-ci pourraient être à la base de futures thérapies de la détresse respiratoire néonatale, mais peu de travaux portent sur les effets de leur administration anténatale. Parmi elles, l’ocytocine représente une piste intéressante.Notre hypothèse est que l’adaptation respiratoire à la vie extra-utérine, qui dépend de la sécrétion du surfactant mais également de la réabsorption du liquide pulmonaire, est régulée conjointement par les voies endocriniennes minéralocorticoïde et glucocorticoïde ainsi que par celle de l’ocytocine.Les cas de détresse respiratoire néonatale dans les césariennes programmées en prématurité tardive pourraient être le fait d’une absence de mise en route de ces cascades hormonales.Nous souhaitons mettre en évidence que l’administration anténatale de glucocorticoïdes et/ou d’ocytocine, en venant compenser cette immaturité ou ce défaut de sécrétion, permettrait de limiter la détresse respiratoire chez l’ovin né prématurément par césarienne.De par ses caractéristiques, l’ovin est un modèle animal reconnu pour mener des recherches précliniques sur le système respiratoire. La mortalité néonatale impacte également fortement la filière ovine puisqu’on estime qu’elle concerne en moyenne 15 % des agneaux nouveau-nés en France.Cette avancée pourrait permettre de diminuer la mortalité en élevage
Bénéfices attendus
Au-delà du modèle d’étude, la mortalité néonatale impacte également fortement la filière ovine puisqu’on estime qu’elle concerne en moyenne 15 % des agneaux nouveau-nés, ce qui représente environ 1 million d’agneaux chaque année en France. Or plus de la moitié de cette mortalité intervient dans les 48 heures suivant la naissance et serait directement ou indirectement liée à un défaut d’adaptation à la vie extra-utérine. A l’heure actuelle, les possibilités de traitement de ces agneaux sont très limitées et reposent essentiellement, lorsqu’elles sont possibles, sur l’administration anténatale de corticoïdes. Si les bénéfices d’une administration anténatale de corticoïdes sont bien documentés, il n’existe pas à notre connaissance de travaux portant sur les effets d’une administration anténatale d’autres hormones comme l’ocytocine. De plus, si notre hypothèse est confirmée, la perfusion de glucocorticoïdes et/ou d’ocytocine chez la mère en préalable à une césarienne programmée avant le début du travail devrait permettre d’améliorer chez l’humain l’adaptation respiratoire du nouveau-né lors de sa naissance et donc de limiter les conséquences délétères en lien avec la détresse respiratoire néonatale : séparation de la mère et de l’enfant, réalisation de nombreux gestes invasifs quotidiens chez le nouveau-né, ainsi que des coûts de santé publique importants. L’objectif in fine sera de proposer des thérapies préventives maternelles de la mauvaise adaptation à la vie extra-utérine chez l’humain mais également chez l’ovin.
Procédures
Procédure de traitement anté-natal, sur animaux vigiles - Brebis : pour chaque brebis o 3 injections (durée moyenne : 30 secondes par injection): • 72h avant césarienne • 48h avant césarienne • 24h avant césarienne o Une pose de cathéter intraveineux sur la veine jugulaire puis perfusion pendant les 5 heures précédant la césarienne (durée moyenne : 5 minutes pour la pose de cathéter et 5 heures de perfusion) Prélèvements sur animaux vigiles - Brebis : pour chaque brebis o 1 prélèvement sanguin (20 ml à la veine jugulaire, durée moyenne : 1 minute) - Agneaux : pour chaque agneau o 1 prélèvement de sang de cordon juste au moment de la naissance réalisé avant la sortie de l’agneau de l’utérus (durée moyenne 30 secondes) o 2 prélèvements sanguins à J0+1h puis à J1 (durée moyenne : 1 minute par prélèvement) o 1 prélèvement urinaire à J1 sur miction spontanée ou, à défaut, par ponction de la vessie lors du prélèvement des organes suite à l’euthanasie Procédure chirurgicale sur animaux anesthésiés après sédation - Brebis : pour chaque brebis o 1 césarienne (durée moyenne 1h30)
Impact sur les animaux
Pour les brebis, les actes prévus consistent en : - des injections sur animal vigile (douleurs légères de courte durée liée à l'injection) ; - la pose d’un cathéter veineux en vue de l’administration d’une perfusion associée à des traitements expérimentaux et un prélèvement sanguin unique par ponction veineuse sur animal vigile (douleurs légères de courte durée liée au prélèvement ou la pose d’un cathéter); - hébergement individuel pendant la perfusion - la procédure chirurgicale (césarienne)(douleurs modérées gérées par analgésie). Pour les agneaux, - prise de sang par ponction à la veine jugulaire (douleurs légères de courte durée liée au prélèvement) - difficultés respiratoires dans les premières minutes à premières heures de vie
Devenir
Les Brebis (déjà réutilisées après un autre projet) seront euthanasiées, de plus, des prévèlements d’organes post-mortem seront réalisés pour d’autres projets. Les agneaux doivent quand à eux être euthanasiés dans le but de prélever les organes nécessaires pour les analyses biologiques.
Remplacement
Le questionnement scientifique de ce projet porte sur des mécanismes de régulation hormonale et d’adaptation de l’organisme à un changement de milieu de vie (passage de la vie utérine à la vie aérienne) qui impliquent de multiples organes. Or il n’existe pas à notre connaissance de modèle non animal permettant de répondre à ce questionnement.
Réduction
Le projet prévoit la constitution de 4 lots expérimentaux. Nous prévoyons donc l’inclusion de 32 brebis (portée de 3 agneaux) pour un objectif de 24 agneaux par groupe expérimental. Il est suffisant pour réaliser une analyse préliminaire de caractérisation d’une sélection de marqueurs moléculaires et cellulaires des mécanismes impliqués dans l’adaptation respiratoire du nouveau-né. Cette taille d’échantillon est cohérente avec les effectifs rencontrés dans la bibliographie dans ce type d’étude.
Raffinement
Le transport, l’hébergement et la conduite des animaux sera réalisée de façon à maintenir les animaux en groupe dans des cases collectives aux dimensions suffisantes pour permettre aux animaux de satisfaire à leurs comportements normaux. L’accès à l’eau et à une alimentation adaptée sera ad libitum. Tous les traitements ne nécessitant pas d’isolement de l’animal seront réalisés dans le box, en présence des congénères. Lors de soins demandant un hébergement individuel des animaux traités (perfusion, surveillance post-opératoire), les animaux garderont, dans la mesure du possible, un contact visuel, sonore et olfactif avec au moins l’un de ses congénères (deux brebis seront prévues par journée de manip). Un soin particulier sera apporté à la contention des animaux lors de la réalisation des injections (traitements) ou des prélèvements biologiques (sang) de façon à limiter au maximum les sources de stress pour les animaux. Ces actes font partie des actes pratiqués régulièrement en élevage (soins lors de maladie ou prélèvements sanguins réalisés dans le cadre du suivi sanitaire réglementaire de toute exploitation ovine). La procédure de césarienne est utilisée en routine dans le cadre des interventions réalisées en élevage : intervention sur animal vigile ou sédaté debout ou maintenu couché sur le coté ou sur le dos, sur une table opératoire, sous anesthésie locale ou générale. Une attention particulière est mise en œuvre pour limiter la douleur et la souffrance des brebis césarisées. La prise en charge de la douleur a pour but de couvrir l’ensemble des sources de douleur et comprend l’administration préopératoire d’anti-inflammatoires non stéroïdiens (antidouleur) associée à la réalisation d’une anesthésie locale et d’une sédation ou à celle d’une anesthésie générale. Les agneaux des deux brebis opérées le même jour seront hébergés en groupe dans la même case collective pour éviter leur isolement. La température de la case sera controlée (lampe chauffante). Les agneaux seront biberonnés toutes les trois heures à l’aide de lait reconstitué à partir de poudre de lait maternisé pour agneaux (les césariennes intervenant avant le terme de la gestation, les brebis ne disposent pas de lait pour l’allaitement maternel).
Choix des espèces
De par ses caractéristiques de corpulence et de développement périnatal semblables à l’humain, l’ovin est un modèle animal reconnu pour mener des recherches précliniques sur le système respiratoire et hémodynamique néonatal. Mais au-delà du modèle d’étude, la mortalité néonatale impacte également fortement la filière ovine puisqu’on estime qu’elle concerne en moyenne 15 % des agneaux nouveau-nés, ce qui représente environ un million d’agneaux chaque année en France. Or plus de la moitié de cette mortalité intervient dans les 48 heures suivant la naissance et serait directement ou indirectement lié à un défaut d’adaptation à la vie extra-utérine. Pour l’heure, les modalités de prise en charge thérapeutique de ces agneaux sont très limitées et reposent essentiellement, lorsqu’elle est possible, sur l’administration anténatale de corticoïdes. Si les bénéfices de ce traitement sont bien documentés, peu de travaux portent sur les effets d’une administration anténatale d’autres hormones comme l’ocytocine. Il est nécessaire de disposer de brebis adultes pour mener une gestation. La gestation des brebis sera synchronisée de façon à maitriser le stade de gestation. Les césariennes seront réalisées entre les stades J135 et J140 (pour mimer une césarienne programmée chez l’humain vers 35-36 SA). Les agneaux issus de ces césariennes seront réanimés puis suivis cliniquement pendant 24h avant d’être euthanasiés à 24h pour dissection et prélèvement des organes d’intérêt.
Régulation hormonale de l’adaptation respiratoire périnatale : du modèle ovin à la détresse respiratoire néonatale humaine – EU1/2 SAAJ
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Système respiratoire
128 brebis et agneaux vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance légers à modérés. Les brebis gestantes reçoivent des injections d'hormones et une perfusion puis subissent une césarienne, et les agneaux nés prématurément présentent des difficultés respiratoires avant d'être tués à vingt-quatre heures pour prélèvement d'organes. L'étude teste l'ocytocine et des corticoïdes contre la détresse respiratoire du nouveau-né. Le porteur relie ce travail à la mortalité des agneaux en élevage et affirme qu'aucun modèle non animal ne permet d'étudier cette adaptation à la naissance.
Objectifs
La détresse respiratoire du nouveau-né est une cause fréquente d’hospitalisation en réanimation néonatale,tout particulièrement chez les prématurés mais aussi chez les nouveau-nés à terme après césarienne programmée.Elle entraine une séparation de la mère et de l’enfant ainsi que des coûts importants.Sur le plan thérapeutique préventif,seule l’administration anténatale de glucocorticoïdes chez les prématurés avant 34 SA(Semaine d’Aménorrhée) a fait la preuve de son efficacité lors de cas avérés de naissance prématurée. Dans les cas de naissance par césarienne programmée avant travail, aucun traitement n’est disponible pour les nouveau-nés à terme ou prématurés « tardifs » (34-37 SA).Passé 34 SA, les corticoïdes ne sont plus recommandés car les risques à long terme chez les enfants deviennent prépondérants aux bénéfices néonataux sur le plan respiratoire. L’analyse des mécanismes physiologiques de régulation de la production du surfactant et de la réabsorption du liquide pulmonaire dans les cas de naissance physiologique à terme montre que d’autres hormones que les corticoïdes sont impliquées dans l’adaptation respiratoire à la vie extra-utérine.Celles-ci pourraient être à la base de futures thérapies de la détresse respiratoire néonatale, mais peu de travaux portent sur les effets de leur administration anténatale. Parmi elles, l’ocytocine représente une piste intéressante.Notre hypothèse est que l’adaptation respiratoire à la vie extra-utérine, qui dépend de la sécrétion du surfactant mais également de la réabsorption du liquide pulmonaire, est régulée conjointement par les voies endocriniennes minéralocorticoïde et glucocorticoïde ainsi que par celle de l’ocytocine.Les cas de détresse respiratoire néonatale dans les césariennes programmées en prématurité tardive pourraient être le fait d’une absence de mise en route de ces cascades hormonales.Nous souhaitons mettre en évidence que l’administration anténatale de glucocorticoïdes et/ou d’ocytocine, en venant compenser cette immaturité ou ce défaut de sécrétion, permettrait de limiter la détresse respiratoire chez l’ovin né prématurément par césarienne.De par ses caractéristiques, l’ovin est un modèle animal reconnu pour mener des recherches précliniques sur le système respiratoire. La mortalité néonatale impacte également fortement la filière ovine puisqu’on estime qu’elle concerne en moyenne 15 % des agneaux nouveau-nés en France.Cette avancée pourrait permettre de diminuer la mortalité en élevage
Bénéfices attendus
Au-delà du modèle d’étude, la mortalité néonatale impacte également fortement la filière ovine puisqu’on estime qu’elle concerne en moyenne 15 % des agneaux nouveau-nés, ce qui représente environ 1 million d’agneaux chaque année en France. Or plus de la moitié de cette mortalité intervient dans les 48 heures suivant la naissance et serait directement ou indirectement liée à un défaut d’adaptation à la vie extra-utérine. A l’heure actuelle, les possibilités de traitement de ces agneaux sont très limitées et reposent essentiellement, lorsqu’elles sont possibles, sur l’administration anténatale de corticoïdes. Si les bénéfices d’une administration anténatale de corticoïdes sont bien documentés, il n’existe pas à notre connaissance de travaux portant sur les effets d’une administration anténatale d’autres hormones comme l’ocytocine. De plus, si notre hypothèse est confirmée, la perfusion de glucocorticoïdes et/ou d’ocytocine chez la mère en préalable à une césarienne programmée avant le début du travail devrait permettre d’améliorer chez l’humain l’adaptation respiratoire du nouveau-né lors de sa naissance et donc de limiter les conséquences délétères en lien avec la détresse respiratoire néonatale : séparation de la mère et de l’enfant, réalisation de nombreux gestes invasifs quotidiens chez le nouveau-né, ainsi que des coûts de santé publique importants. L’objectif in fine sera de proposer des thérapies préventives maternelles de la mauvaise adaptation à la vie extra-utérine chez l’humain mais également chez l’ovin.
Procédures
Procédure de traitement anté-natal, sur animaux vigiles - Brebis : pour chaque brebis o 3 injections (durée moyenne : 30 secondes par injection): • 72h avant césarienne • 48h avant césarienne • 24h avant césarienne o Une pose de cathéter intraveineux sur la veine jugulaire puis perfusion pendant les 5 heures précédant la césarienne (durée moyenne : 5 minutes pour la pose de cathéter et 5 heures de perfusion) Prélèvements sur animaux vigiles - Brebis : pour chaque brebis o 1 prélèvement sanguin (20 ml à la veine jugulaire, durée moyenne : 1 minute) - Agneaux : pour chaque agneau o 1 prélèvement de sang de cordon juste au moment de la naissance réalisé avant la sortie de l’agneau de l’utérus (durée moyenne 30 secondes) o 2 prélèvements sanguins à J0+1h puis à J1 (durée moyenne : 1 minute par prélèvement) o 1 prélèvement urinaire à J1 sur miction spontanée ou, à défaut, par ponction de la vessie lors du prélèvement des organes suite à l’euthanasie Procédure chirurgicale sur animaux anesthésiés après sédation - Brebis : pour chaque brebis o 1 césarienne (durée moyenne 1h30)
Impact sur les animaux
Pour les brebis, les actes prévus consistent en : - des injections sur animal vigile (douleurs légères de courte durée liée à l'injection) ; - la pose d’un cathéter veineux en vue de l’administration d’une perfusion associée à des traitements expérimentaux et un prélèvement sanguin unique par ponction veineuse sur animal vigile (douleurs légères de courte durée liée au prélèvement ou la pose d’un cathéter); - hébergement individuel pendant la perfusion - la procédure chirurgicale (césarienne)(douleurs modérées gérées par analgésie). Pour les agneaux, - prise de sang par ponction à la veine jugulaire (douleurs légères de courte durée liée au prélèvement) - difficultés respiratoires dans les premières minutes à premières heures de vie
Devenir
Les Brebis (déjà réutilisées après un autre projet) seront euthanasiées, de plus, des prévèlements d’organes post-mortem seront réalisés pour d’autres projets. Les agneaux doivent quand à eux être euthanasiés dans le but de prélever les organes nécessaires pour les analyses biologiques.
Remplacement
Le questionnement scientifique de ce projet porte sur des mécanismes de régulation hormonale et d’adaptation de l’organisme à un changement de milieu de vie (passage de la vie utérine à la vie aérienne) qui impliquent de multiples organes. Or il n’existe pas à notre connaissance de modèle non animal permettant de répondre à ce questionnement.
Réduction
Le projet prévoit la constitution de 4 lots expérimentaux. Nous prévoyons donc l’inclusion de 32 brebis (portée de 3 agneaux) pour un objectif de 24 agneaux par groupe expérimental. Il est suffisant pour réaliser une analyse préliminaire de caractérisation d’une sélection de marqueurs moléculaires et cellulaires des mécanismes impliqués dans l’adaptation respiratoire du nouveau-né. Cette taille d’échantillon est cohérente avec les effectifs rencontrés dans la bibliographie dans ce type d’étude.
Raffinement
Le transport, l’hébergement et la conduite des animaux sera réalisée de façon à maintenir les animaux en groupe dans des cases collectives aux dimensions suffisantes pour permettre aux animaux de satisfaire à leurs comportements normaux. L’accès à l’eau et à une alimentation adaptée sera ad libitum. Tous les traitements ne nécessitant pas d’isolement de l’animal seront réalisés dans le box, en présence des congénères. Lors de soins demandant un hébergement individuel des animaux traités (perfusion, surveillance post-opératoire), les animaux garderont, dans la mesure du possible, un contact visuel, sonore et olfactif avec au moins l’un de ses congénères (deux brebis seront prévues par journée de manip). Un soin particulier sera apporté à la contention des animaux lors de la réalisation des injections (traitements) ou des prélèvements biologiques (sang) de façon à limiter au maximum les sources de stress pour les animaux. Ces actes font partie des actes pratiqués régulièrement en élevage (soins lors de maladie ou prélèvements sanguins réalisés dans le cadre du suivi sanitaire réglementaire de toute exploitation ovine). La procédure de césarienne est utilisée en routine dans le cadre des interventions réalisées en élevage : intervention sur animal vigile ou sédaté debout ou maintenu couché sur le coté ou sur le dos, sur une table opératoire, sous anesthésie locale ou générale. Une attention particulière est mise en œuvre pour limiter la douleur et la souffrance des brebis césarisées. La prise en charge de la douleur a pour but de couvrir l’ensemble des sources de douleur et comprend l’administration préopératoire d’anti-inflammatoires non stéroïdiens (antidouleur) associée à la réalisation d’une anesthésie locale et d’une sédation ou à celle d’une anesthésie générale. Les agneaux des deux brebis opérées le même jour seront hébergés en groupe dans la même case collective pour éviter leur isolement. La température de la case sera controlée (lampe chauffante). Les agneaux seront biberonnés toutes les trois heures à l’aide de lait reconstitué à partir de poudre de lait maternisé pour agneaux (les césariennes intervenant avant le terme de la gestation, les brebis ne disposent pas de lait pour l’allaitement maternel).
Choix des espèces
De par ses caractéristiques de corpulence et de développement périnatal semblables à l’humain, l’ovin est un modèle animal reconnu pour mener des recherches précliniques sur le système respiratoire et hémodynamique néonatal. Mais au-delà du modèle d’étude, la mortalité néonatale impacte également fortement la filière ovine puisqu’on estime qu’elle concerne en moyenne 15 % des agneaux nouveau-nés, ce qui représente environ un million d’agneaux chaque année en France. Or plus de la moitié de cette mortalité intervient dans les 48 heures suivant la naissance et serait directement ou indirectement lié à un défaut d’adaptation à la vie extra-utérine. Pour l’heure, les modalités de prise en charge thérapeutique de ces agneaux sont très limitées et reposent essentiellement, lorsqu’elle est possible, sur l’administration anténatale de corticoïdes. Si les bénéfices de ce traitement sont bien documentés, peu de travaux portent sur les effets d’une administration anténatale d’autres hormones comme l’ocytocine. Il est nécessaire de disposer de brebis adultes pour mener une gestation. La gestation des brebis sera synchronisée de façon à maitriser le stade de gestation. Les césariennes seront réalisées entre les stades J135 et J140 (pour mimer une césarienne programmée chez l’humain vers 35-36 SA). Les agneaux issus de ces césariennes seront réanimés puis suivis cliniquement pendant 24h avant d’être euthanasiés à 24h pour dissection et prélèvement des organes d’intérêt.
Optimisation des Performances In Vivo de Prothèses de Valves Textiles en Chirurgie Cardiaque chez la Brebis
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
10 brebis vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune subit une chirurgie cardiaque à cœur ouvert d'environ cinq heures pour l'implantation d'une valve en textile, puis est tuée au plus tard six mois après afin de récupérer l'implant. Le porteur reconnaît des risques d'hémorragie, d'infection, de pneumothorax voire de mort liés à la thoracotomie et à l'anesthésie. Il affirme que le modèle ovin est "le seul" reconnu pour l'étude des prothèses de valves cardiaques et qu'aucune méthode in vitro ne le remplace.
Objectifs
Ce projet s'inscrit dans le cadre de l'optimisation des implantations de valves cardiaques par chirurgie miniinvasive. Ce type de chirurgie, qui est moins lourde et plus confortable pour le patient, concerne en effet plus de 50% des remplacements valvulaires aujourd'hui. Cependant les valves biologiques utilisées aujourd'hui dans le cadre de cette procédure subissent des contraintes spécifiques qui tendent à dégrader les feuillets de la valve. Ces dégradations qui ne sont pas forcément apparentes au moment de l'implantation, peuvent mettre en péril la durée de vie de l'implant. Le phénomène est particulièrement critique chez les patients jeunes pour lesquels le matériau doit être durable. Le projet a pour objectif d'étudier le potentiel du matériau textile (polyester) comme candidat au remplacement du matériau biologique pour fabriquer des valves synthétiques plus durables pour la procédure transcathéter. La souplesse du textile favoriserait en particulier le pliage de la valve au moment de l’implantation. Des essais in vivo préliminaires réalisés sur le modèle animal de la brebis à partir de 2016 avait mis en évidence que la valve textile reste fonctionnelle à 6 mois, avec cependant une tendance à la rigidification du matériau. Il s'agit maintenant de tester une nouvelle structure textile plus à même de rester souple sur le long terme dans le but d'optimiser la durée de vie de l’implant.
Bénéfices attendus
Les essais in vivo devraient permettre de valider l'hypothese avancée: un textile monofilamentaire hydrophile en surface permet de limiter à la fois la calcification et le développement de la fibrose sur la valve obtenue à partir de ce textile en position mitrale.
Procédures
Les animaux subissent une intervention chirurgicale en chirurgie ouverte dans le cadre d'un remplacement valvulaire. La procedure se deroule sur une matinee (en incluant la mise en place). 10 animaux sont inclus dans l'etude. La durée prévue de l'intervention est de 5h de l’induction au réveil complet de l’animal.
Impact sur les animaux
Pas d'effet indésirable relatif à la biocompatibilité du matériau identifié. Le polyester utilisé est largement biocompatible. Les effets indésirables sont ceux liés à la chirurgie (infection de la plaie, diminution de la fréquence cardiaque/arrêt cardiaque) ainsi que ceux liés à l’anesthésie (allergie à un des médicaments, difficulté au réveil et à l’extubation). Certains effets peuvent être liés aux complications inhérentes à la thoracotomie: fistule bronchopleurale, hémorragie, infection, pneumothorax, douleur voire mort de l'animal. La durée prévue de l'intervention est de 5h de l’induction au réveil complet de l’animal.
Devenir
Les animaux sont mis à mort à 6 mois au plus tard. Ils ne peuvent pas être réutilisés ni replacés ni adoptés car la valve implantée doit être récupérée pour analyse.
Remplacement
Les resultats attendus ne peuvent pas etre obtenus autrement que par la voie de l'implantation animale (ni in silico ni in vitro). En effet les mecanismes lies a la calcification et a l'encapsulation d'un implant par de la fibrose sont complexes et multifactoriels donc difficiles a reproduire in vitro.
Réduction
Dans une approche préliminaire, seulement 2 animaux (brebis) seront considerees. Il s'agit d'un nombre minimal qui permet de reproduire 2 fois la meme configuration tout en limitant les essais. En fonction des résultats obtenus, ce nombre pourra ensuite être augmenté juqsu'à 10 maximum poru confirmer la tendance. Malgre le faible nombre global d'animaux utilisés, il sera quand même possible de tirer des conclusions etant donne que des resultats ont deja ete obtenus avec d'autres textiles par le passe. Il sera de fait possible de comparer les comportements obtenus dans le cadre du present projet avec les resultats precedents.
Raffinement
Le Laboratoire où ont lieu les implantations animales est largement reconnu comme un laboratoire où tout est mis en œuvre afin que les contraintes subies par les animaux soient minimales et que leur bien-être soit préservé au mieux. Les animaux sont évalués quotidiennement ou 2 fois par jour et recevront un traitement approprié. S’ils ressentent des signes de souffrance, ils recevront un analgésique par voie intra-musculaire. La souffrance est prise en charge par l’utilisation de points limites précis et adaptés , un arbre décisionnel, et des critères d’arrêt des souffrances
Choix des espèces
Le modele ovin est le seul modele considere au niveau international comme significatif pour l'etude de protheses de valves cardiaques. En comparaison avec le modele porcin, pourtant tres utilise dans le cadre des chirurgies vaculaire et cardiaque, il apparait que ce dernier ne permet que difficilement de pratiquer l'arret cardiaque et la circulation extra corporelle avec reveil qui est necessaire dans le cadre de ce projet. Brebis de 30kg. Il s'agit de prendre un animal en croissance afin de favoriser l'effet calcification.
Etude de la diffusion tissulaire de nouveaux antibiotiques de la famille des béta-lactamines-Inhibiteurs de béta-lactamases dans le rein et le muscle de porc par microdialyse
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
14 cochons vont être utilisés, opérés sous anesthésie et tués sans réveil. Chaque animal subit une anesthésie d'environ douze heures et une chirurgie de deux heures pour poser des sondes de microdialyse dans les reins, un muscle et une veine, suivie de huit prélèvements de sang, avant d'être mis à mort pour prélever les reins. Le porteur étudie la diffusion de deux antibiotiques dans les tissus et affirme que les modèles in vitro disponibles sont "très imparfaits", d'où la "nécessité" de recourir à l'animal. Il choisit le cochon pour sa proximité anatomique avec l'humain.
Objectifs
L’objectif du projet est d’étudier la distribution tissulaire rénale de deux béta-lactamines-inhibiteurs de bétalactamases chez le porc par microdialyse en mesurant les concentrations libres rénales et musculaires obtenues par microdialyse, le tissu musculaire ayant été choisi comme tissu contrôle ne présentant pas de barrière physiologique. Ces concentrations tissulaires seront ensuite comparées aux concentrations totales et libres plasmatiques. L'exposition de l'antibiotique dans ces différents fluides et tissus sera caractérisée par le calcul de la surface sous la courbe. Ce projet vise donc à caractériser le comportement pharmacocinétique (PK) de ces molécules au site infectieux potentiel. La diffusion tissulaire des antibiotiques chez l’humain étant difficile à appréhender, la déterminer chez l’animal est un point important pour une meilleure compréhension du comportement des antibiotiques. Cette étude PK chez le porc est une étude incluse dans un projet plus conséquent, visant à étudier la diffusion tissulaire de ces antibiotiques dans plusieurs espèces animales (rat et porc) afin de simuler par modélisation pharmacocinétique physiologique (PB/PK) les concentrations tissulaires et notamment rénales obtenues chez l’humain lorsque ces antibiotiques sont administrés à des schémas posologiques usuels. Ce projet permettra d’apporter des informations nouvelles sur la PK tissulaire de ces antibiotiques au site d’infection et donc à terme d’optimiser leur utilisation dans le traitement des maladies rénales infectieuses sévères.
Bénéfices attendus
Les concentrations des antibiotiques au site infectieux chez l’humain n’étant pas accessibles, ce projet va permettre d’étudier le comportement pharmacocinétique au site d’infection rénal de deux antibiotiques de dernier recours utilisés dans le traitement des infections urinaires compliquées et résistantes. Cette étude PK chez le porc, associée à une étude identique de la diffusion tissulaire de ces deux antibiotiques chez le rat, actuellement en cours de réalisation au laboratoire, va permettre par des approches de modélisation PB/PK de simuler les concentrations humaines au site infectieux lorsque ces antibiotiques sont administrés à des schémas posologiques usuels. Ce projet permettra une meilleure compréhension de la PK au site d’infection de ces antibiotiques et donc à terme une optimisation de la prise en charge des patients.
Procédures
-Anesthésie générale et chirurgie de mise en place de sondes de microdialyse au niveau chaque rein, d'une veine abdominale et d'un muscle et pose d'un cathéter central à la veine jugulaire : tous les animaux du projet, 1 chirurgie par animal, sur animaux anesthésiés et sous traitement analgésique, durée de la chirurgie : environ 2h, durée de l'anesthésie : environ 12h. -Prélèvements de sang : Huit prélèvements sanguins de 1 mL seront réalisés à 0.5h, 1h, 1.5h, 2h, 3h, 4h, 5h, 6h post administration des ATB (2 min)
Impact sur les animaux
Lors des anesthésies de longue durée, les animaux peuvent avoir une hypotermie. Ils seront installés sur une table avec tapis chauffant. Une couverture chauffante pourra être mise sur eux, et la salle de chirurgie est également bien chauffée. Leur température est suivie tout au long de la procédure afin de réagir au plus vite. Une hyperthermie maligne en lien avec l'anesthésie générale à l'isoflurane peut exceptionnellement être observée. Parmi les complications précoces, citons un risque d'hématome, d'hémorragie lors de la pose du cathéter central veineux dans la jugulaire. Des réactions d’hypersensibilité peuvent être observées lors de l’administration de certains antibiotiques, ces réactions sont souvent ponctuelles et conduisent le plus souvent à l’apparition d’éruption cutanée.
Devenir
Les animaux à la fin de la procédure seront tous euthanasiés. Les reins seront prélevés à l’issue de la mise mort.
Remplacement
La diffusion tissulaire des antibiotiques chez l’humain est difficile à étudier, la déterminer chez l’animal est un point important pour une meilleure compréhension du comportement PK de ces antibiotiques. A l’heure actuelle, les modèles in vitro à notre disposition sont très imparfaits et ne permettent pas de mimer les concentrations tissulaires observées chez un être vivant, à la suite d’une administration de substance médicamenteuse, d’où la nécessité d’avoir recours aux animaux. De plus, ces données seront les premières décrivant la distribution de ces nouveaux antibiotiques dans le tissu rénal permettant une meilleure compréhension de leur PK au site d’infection, ce qui à terme permettra d’envisager d’optimiser leur utilisation dans le traitement des maladies rénales infectieuses sevères et résistantes.
Réduction
La microdialyse est considérée comme la technique de référence en pharmacocinétique pour l’étude de la distribution tissulaire des médicaments. C’est une technique très puissante puisqu’elle permet de réaliser des prélèvements en continu dans différents fluides ou tissus chez un même animal permettant d’obtenir des données PK riches et ainsi limiter le nombre d’animaux utilisés et donc la variabilité interindividuelle. De plus, la méthode correspondant à une perfusion continue d’une sonde à un débit très faible (1 µL/min en moyenne) par un liquide physiologique permet de réaliser un nombre important de prélèvements sans aucune déperdition de fluides chez les animaux. Des études de microdialyse menées sur une autre espèce, notamment le rat, montre une très faible variabilité des résultats de part le nombre de dialysats générés dans une étude. La fiabilité de cette technique nous permet d’utiliser un nombre limité d’animaux concernant ce projet. : 6 porcs par antibiotique seront suffisants Des manipulations préliminaires vont être nécessaires pour l'étude de microdialyse afin d’ajuster entre autres les débits de perfusion de sonde pour les rendements et les intervalles de collecte. Pour cela, 2 porcs supplémentaires seront nécessaires, et seront à ajouter au total des 12 porcs utilisés, ce qui nous fait un total de 14 porcs pour ce projet. sur le plan des statistiques, afin de pouvoir estimer l'aire sous la courbe (AUC) moyenne pour chaque antibiotique avec une précision de 15%, il nous faudrait 6 porcs par antibiotique.
Raffinement
Les porcs subiront une procédure sans réveil. Ils arriveront directement de leur site d’élevage au site d'expérimentation (les 2 bâtiments sont distants de moins de 5 km). Pour la procédure, les animaux seront sous anesthésie générale avec ventilation mécanique assistée et monitoring des paramètres physiologiques (température, saturation en oxygène, fréquence cardiaque…). Un traitement analgésique sera administré avant même le début de la chirurgie. Les animaux seront manipulés dans le calme et anesthésiés à leur arrivée.
Choix des espèces
Ce projet s’inscrit dans un projet plus vaste dont l’objectif est de simuler les concentrations rénales humaines obtenues chez des patients après administration de doses usuelles par des approches d’extrapolation inter-espèces utilisant la modélisation PK physiologique (PB/PK : le porc étant l’espèce présentant le plus de similitudes anatomiques avec l’humain, son utilisation apparait justifiée. Les porcs sont de race Large White. Les animaux seront âgés de 2 mois environ. A ce stade, les animaux pèsent 20 à 25 kg, ce qui facilite la manipulation et la chirurgie. La taille du rein est proche à ce stade de celui de l’humain.
Nouvelle approche expérimentale pour caractériser la digestion ruminale chez les vaches laitières pour une meilleure maitrise du rationnement
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
3 vaches laitières vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, puis réintégrées au troupeau de la ferme expérimentale. Elles subissent la pose chirurgicale d'une canule provisoire du rumen sous anesthésie locale, son retrait trois mois plus tard et entre 13 et 21 prélèvements de sang. Le porteur présente ce dispositif temporaire comme un raffinement des grosses canules permanentes posées à vie, et décrit un suivi de la douleur par grilles comportementales et dosages hormonaux. L'objectif déclaré est d'affiner les méthodes d'étude de la digestion pour le "rationnement" des vaches laitières.
Objectifs
L’élevage bovin laitier doit faire face à de nombreux enjeux, tels que limiter les impacts environnementaux et la compétition avec l’alimentation humaine. Ceci nécessite d'identifier des solutions d’alimentations plus diversifiées qu’auparavant et qui se doivent de favoriser les concepts d'agroécologie et une bonne santé pour l’animal, l’homme et la planète. Pour répondre à tous ces enjeux, il est important de continuer à développer des méthodes d’analyses fines des processus de digestion dans le rumen en recherche. En effet, la spécificité de la digestion microbienne des ruminants fait que la production en certains (micro)nutriments (acides gras volatiles, certaines vitamines et minéraux), l’ammoniaque qui est une source de pollution, et la moitié des acides aminés absorbés dans l’intestin, sont produits dans le rumen. Leur production et leurs éventuelles carences ou excès (sources de pollution) doivent être évaluées. L’objectif de ce projet est de proposer et tester une alternative à l’emploi de grandes canules permanentes du rumen sur vaches laitières. Il s’agit premièrement de mettre au point une technique moins invasive que la pose de canules permanentes, à savoir la pose et le retrait d'une mini canule provisoire du rumen (miniaturisation), et deuxièmement de tester la fonctionnalité de ce nouveau dispositif.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus sont à l’issue du projet de pouvoir continuer d’étudier les mécanismes fins de la digestion en recherche pour concevoir des solutions d’alimentation favorisant les concepts d'agroécologie tout en raffinant la procédure. Cette nouvelle technique permettra une récupération plus rapide des animaux du fait d’une intervention plus courte et moins invasive grâce à la miniaturisation. Enfin, les animaux ne seront équipés de ces dispositifs que pour la durée d'un essai et non toute leur vie. Ils pourront retourner ensuite dans un troupeau classique pour retrouver une vie de vache laitière similaire à celle que l’on peut observer dans les troupeaux commerciaux.
Procédures
Une intervention chirurgicale courte (environ 45 min) sera pratiquée sous anesthésie locale au maximum sur 3 animaux. Le retrait de la canule sera pratiqué 3 mois plus tard (intervention de moins de 10 min) sous anesthésie locale. Des prises de sang seront pratiquées sur ces animaux avant et après l’intervention chirurgicale (13 à 15 réparties sur 2 semaines et demi) et avant et après le retrait de la canule (13 à 21 prélèvements répartis sur 4 semaines) afin d’analyser des biomarqueurs du stress et de la douleur. Chaque prise de sang ne dure que 2 à 3 minutes.
Impact sur les animaux
Les principaux risques sont une douleur opératoire lors de la pose de la mini canule et post-opératoire temporaire ainsi qu’un léger risque d’infection après la pose. La pose de la canule nécessite également que l'animal soit mis à la diète alimentaire et hydrique pour 24 h au maximum. Au moment du retrait de la canule, un léger écoulement peut survenir durant quelques heures, ce qui pourrait retarder la cicatrisation naturelle. En dehors des phases de pose et de retrait de la canule, l'animal ne subira pas d’effet indésirable.
Devenir
Les trois animaux utilisés dans ce projet seront réintégrés dans le troupeau classique de la ferme expérimentale pour retrouver une vie de vache laitière similaire à celle que l’on peut trouver dans les troupeaux commerciaux.
Remplacement
Dans certains cas expérimentaux, notamment pour l'étude des mécanismes fins de la digestion qui nécessite des prélèvements fréquents en cinétique du contenu du rumen ou des perfusions continues de marqueurs de la digestion ou de nutriments absorbés dans le rumen, nous ne pouvons pas utiliser de méthodes alternatives à l'utilisation de vaches laitières provisoirement canulées du rumen.
Réduction
Ces procédures permettront de réduire le nombre de vaches canulées de façon permanente du rumen. Nous avons réduit au maximum les effectifs de cet essai avec seulement trois animaux utilisés dans cette demande d'autorisation. Pour vérifier toutes les étapes, nous devons les confirmer avec au moins une répétition. Il serait vraiment très difficile de tirer des conclusions robustes avec seulement un seul animal. Nous souhaitons faire la demande pour seulement pour 3 vaches, le vétérinaire maitrisant l'acte chirurgical. Deux animaux seront d’abord opérés. Un troisième animal est prévu soit si le vétérinaire souhaite modifier un peu sa technique opératoire, soit si nous décidons de modifier un peu la fonctionnalité pour des raisons de praticité.
Raffinement
Cette procédure vise à raffiner nos méthodes chirurgicales par un acte moins invasif avec une durée d'invention diminuée à 45 min, réalisée sous anesthésie locale et une diète hydrique et alimentaire réduite à 24 h ou moins. Tout ceci permettra une récupération plus rapide des animaux. Des perfusions de solutions réhydratantes et de nutriments sont apportées à l'animal pour éviter la gêne entrainée par la diète. Lors de la pose, en phase post-opératoire et lors du retrait de la mini canule, un protocole médicamenteux établi par les vétérinaires (des anti-inflammatoires ainsi que des antalgiques lors de la pose et du retrait et des antibiotiques lors de la pose) est adopté pour permettre une prise en charge optimale de la douleur. Pour vérifier l’efficacité de cette prise en charge, des grilles comportementales seront mises en œuvre (au moment de la pose et du retrait de la mini canule temporaire) sur 2 semaines ce qui permettra d'adapter si besoin le protocole médicamenteux (antalgiques et/ou anti-inflammatoire). Les grilles comportent des critères relatifs aux comportements (changements de comportements, postures antalgiques, etc.), des mesures de paramètres zootechniques (ingestion, production de lait etc.) et physiologiques (température rectale, fréquences cardiaque et respiratoire, etc.), et des critères relatifs à l’aspect de la cicatrice. Des prises de sang sont réalisées en parallèle des grilles comportementales pour vérifier l'évolution d'une hormone indicatrice du stress (cortisol sanguin) et des protéines de l’inflammation (haptoglobine et interleukines). Pour éviter toute irritation s’il y a un léger écoulement lors de la phase de cicatrisation, deux pommades cicatrisantes prescrites par un vétérinaire pourront être utilisées. Enfin, les prises de sang ne provoquent aucune gêne car elles sont réalisées via un cathéter posé sous anesthésie locale qui reste en place sur toute la durée des prises de sang.
Choix des espèces
La problématique de l’étude des mécanismes fins de la digestion ruminale est importante chez les ruminants, en particulier les vaches laitières adultes qui représentent la majeure partie des animaux des élevages bovins laitiers pour lesquels des recommandations alimentaires sont établies. Ceci nécessite de travailler sur cette espèce pour proposer des recommandations alimentaires. Les vaches seront de race Prim’ Holstein. Il s’agit de la race de vache laitière la plus répandue dans le monde.
Comparaison entre un prélèvement de contenu ruminal par sonde œsophagienne et par canule dans le but d’alimenter des fermenteurs en continu
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
50 vaches laitières vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, puis réintégrées à leur élevage pour poursuivre leur lactation. Chaque vache subit, sous contention au cornadis, un prélèvement mensuel de contenu ruminal par sonde œsophagienne pendant deux ans, geste qui "peut" provoquer des lésions de l'œsophage ou des voies respiratoires et une toux si la sonde passe par la trachée. Le projet compare cette méthode à la pose d'une canule chirurgicale, pour alimenter des fermenteurs in vitro servant à tester des additifs alimentaires chez la vache laitière. Le porteur affirme qu'accéder au contenu ruminal "constitue une nécessité" et présente la sonde comme le choix respectant le mieux le bien-être de l'animal.
Objectifs
L’objectif de ce travail est de comparer l’activité bactérienne et fermentaire du contenu ruminal prélevé par sonde œsophagienne et par canule ruminale. Ce liquide ruminal est source d’inoculum de fermenteurs en continu qui serviront à étudier l’effet d’additifs alimentaires chez la vache laitière.
Bénéfices attendus
Cette méthode de prélèvement évitera la mise en place de canules ruminales chez l’animal. La pose d'une canule chez un bovin adult nécessite une anesthésie et actes de chirurgie menant à une période de convalescence d'au moins 3 semaines et une surveillance sanitaire irreprochable. Cette dernière est donc classée comme procédure "sévère" contrairement au prélèvement par sonde oesophagien où ni chirurgie ni anesthésie ne sont pratiquées et est donc considéré comme "modéré".
Procédures
Le prélèvement par sondage oesophagien sera effectué sur des animaux en contention (au cornadis) au nombre d'un prélèvement par vache et par mois durant 2 ans. Le temps de prélèvement varie entre 2-5 min par animal.
Impact sur les animaux
Risques pour l’animal : lésions dans l’œsophage et les voies respiratoires supérieures Les risques de lésions de l’œsophage sont extrêmement faibles car nous utilisons du matériel médical suffisamment souple pour ne pas léser un organe élastique tel que l’œsophage. La cavité buccale, le pharynx et l'œsophage possède un épithélium malpighien soit un épithélium pavimenteux pluristratifié résistant l’abrasion. Néanmoins, même si le risque est très faible il faudra vérifier que les animaux mangent bien après le prélèvement. Même si toutes les précautions seront prises pour atténuer les effets indésirables sur les vaches, il se peut que les animaux soient dans un état d'inconfort lors de leurs contentions pour les prélèvements de liquide ruminal.
Devenir
Les animaux réintègreront leurs élevages respectifs pour continuer leur lactation.
Remplacement
Avoir accès au contenu ruminal constitue une nécessité pour notre expérimentation afin d’évaluer les conditions physico-chimiques, le microbiote et l’activité fermentaire de cet écosystème. A ce jour, de manière générale 4 possibilités s’offrent aux chercheurs pour accéder au contenu ruminal : 1-L’abattage des animaux : il n’est pas envisageable sur des animaux expérimentaux à haute valeur comme les vaches laitières et ne répond pas aux exigences d’éthique en expérimentation animale. 2-La ruminocentèse, pratiquée le plus souvent à l’aiguille pour recueillir quelques millilitres de liquide ruminal ou la pose d’un trocart, largement pratiquées (Doreau, 2008) en cas de météorisation, sont très peu employées en recherche. Les sévères complications qui peuvent être rencontrées avec cette technique ne justifient pas son utilisation en routine sur des animaux en élevage (Rault, 2007) et encore moins pour des animaux utilisés en recherche scientifique. C’est le plus souvent une mesure d’urgence pour éviter la mort d’un animal en élevage mais elle présente des risques élevés d’infection. 3-La pose d’une canule ruminale à demeure : cette technique nécessite une chirurgie. Cette canule permet donc d’avoir un accès au contenu ruminal de manière répétée, sans souffrance pour l’animal car il n’a pas de plaie. 4-Le prélèvement par sonde oesophagienne qui consiste à introduire une sonde flexible par voie orale jusqu'au rumen et aspirer le contenu à l'aide d'une pompe. Cette dernière option a été choisie pour respecter le bien être de l'animal.
Réduction
Le nombre d'animaux a été réduit de sorte à ne pas influence sur les résultats ainsi que la robustesse du schéma expérimental. Pour cela, un calcul d’effectifs a été réalisé (epiR package, BioStatTGV, https://biostatgv.sentiweb.fr/ ?module=etudes/sujets#), compte-tenu de la variance connue à ce jour (Camila Flavia de Assis Lage et al., 2020), 6 animaux par groupe permettent de détecter une différence significative (critère continu gaussien) avec un risque de 1ere espèce (faux positifs) de 5% et un risque de 2eme espèce (faux négatifs) de 20%. En ce qui concerne la différence tolérée de 8% pour la teneur en acides gras volatils totaux (principal paramètre fermentaire), nous avons donc choisi d’évaluer 25 animaux par groupe, donc 50 animaux au total.
Raffinement
Pendant les prélèvements expérimentaux, le confort de l'animal est toujours privilégie à savoir que ces prélèvements seront réalisés par du personnel qualifié et habitué aux gestes. Les animaux seront maintenus à l’aide d’un cornadis adapté à la contention de bovins adultes et auquel les vaches sont habituées. Après chaque prélèvement, la vache est surveillée 20 min et si elle ne tousse pas elle repart dans le troupeau. Une surveillance sur 48 heures sera automatiquement réalisée surtout sur les animaux ayant eu un problème lors du prélèvement (sonde passée par la trachée), et signaler toute toux persistante à la structure bien-être animale qui prendra les dispositions nécessaires pour faire soigner l’animal.
Choix des espèces
La mise en place de protocoles in vitro nécessite l’utilisation d’inoculum (contenu ruminal par exemple) provenant de l’animal dans le but d’alimenter les systèmes in vitro. Pour cela, l’utilisation de bovins adultes est obligatoire. Dans ce projet, les animaux sont adultes et en phase de lactation ou taries.
Formation à l’anesthésie sur modèle porcin
- Recherche appliquée
- Maladies animales
90 cochons vont être utilisés, à trois stades de croissance, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, puis renvoyés à l'élevage pour être abattus en boucherie. Chaque animal subit une anesthésie complète, avec injection intramusculaire, pose d'un cathéter à l'oreille et intubation, non pour la recherche mais pour entraîner trois nouveaux personnels au geste d'anesthésie après le départ en retraite de deux agents. Le porteur reconnaît que ces manipulations, souvent réalisées par des stagiaires peu habitués aux porcs, "peuvent engendrer" stress, douleur, hématome et irritation de la trachée. Il affirme que l'entraînement sur animal mort ne suffit pas et revendique le "besoin de pratiquer sur des animaux non expérimentaux" pour maîtriser le geste sur animal vivant.
Objectifs
L’anesthésie vétérinaire est une discipline à part entière, qui constitue le cœur de métier du pôle péri-chirurgie de la plateforme concernée par ce projet. En effet, la plateforme dispose des locaux, du matériel, et du personnel compétent pour anesthésier, monitorer et assister des chirurgies, et gérer les animaux en phase de réveil et en post-intervention. Les espèces les plus communément accueuillies sont les ovins et les porcins. L’équipe de péri-chirurgie, composée d’un responsable et d’un technicien, est forte d’une expérience de plus de 30 ans, sur différentes espèces, à différents stades physiologiques, et maîtrise différents protocoles d’anesthésie (voie gazeuse, perfusion). Cependant, ces agents vont partir en retraite en juin 2023. L’arrivée de nouveaux personnels sur la plateforme pour les remplacer nécessite de les former à l’anesthésie, notamment sur le porc, une des espèces principalement représentées sur la plateforme, afin qu’ils soient totalement autonomes en 2023.
Bénéfices attendus
Le bénéfice principal attendu est d’assurer le maintien des compétences de l’équipe de la plateforme après le départ en retraite de 2 agents expérimentés en 2023, et ainsi de permettre à la plateforme de continuer ses activités dans de bonnes conditions.
Procédures
Une procédure d’anesthésie par animal, comprenant une injection par voie intramusculaire pour tous les animaux, la pose d'un cathéter veineux auriculaire pour les plus gros animaux, une intubation orotrachéale, d’une durée totale de 30 minutes environ.
Impact sur les animaux
Les manipulations et la contention, notamment par des stagiaires peu habitués à l’espèce porcine, peuvent engendrer du stress pour les animaux. L’induction de l’anesthésie par injection intramusculaire peut engendrer une douleur, et possiblement un hématome. La pose du cathéter auriculaire peut elle aussi engendrer une douleur et un hématome. L'intubation peut engendrer une irritation de la trachée.
Devenir
Tous les animaux du projet sont destinés à être commercialisés en boucherie.
Remplacement
Les stagiaires auront accès à des ressources bibliographiques et théoriques avant la phase pratique. Ils auront également assisté à plusieurs anesthésies dans le cadre d’expérimentations en amont de la formation, et pourront s’entraîner sur animal mort selon les possibilités, notamment pour l’intubation. Cependant, la mise en condition réelle est nécessaire pour appréhender les spécificités de l’animal vivant, mettre en œuvre les techniques présentées, et maîtriser le geste. De même, le test en condition réelle permet d’optimiser l’utilisation des appareils afin d‘adapter les réglages aux conditions physiologiques.
Réduction
Il y aura 3 personnes à former, 3 stades d’animaux à étudier. Les agents formateurs estiment qu’il faut pratiquer sur au moins 10 animaux pour commencer à intégrer les gestes techniques, ce qui fait 3 personnes * 3 stades * 10 animaux = 90 animaux maximum au total. Le choix de faire la formation sur le site d’élevage et non sur la plateforme se justifie par le fait que tout porc qui sort de l’élevage ne peut y retourner pour des raisons sanitaires. L’animal serait donc condammé à être euthanasié. En opérant à l’élevage sur des animaux destinés à la boucherie en respectant les délais d’attente, cela permet de ne pas mettre à mort d’animaux uniquement pour la formation.
Raffinement
La formation se tiendra sur le site d’élevage, les animaux ne subiront pas le stress lié au transport. Ils seront maintenus en groupe dans des cases collectives. Les manipulations se feront dans le calme. Lors de la phase de réveil, nous nous assurerons du bon état de santé des animaux. Le raffinement sera assuré par les bonnes pratiques lors de l’anesthésie et du réveil. Les porcs seront maintenus sous oxygène à la fin de l’anesthésie pour améliorer la qualité et la rapidité du réveil. Dès que l’animal présentera les premiers signes de déglutition ou de clignement des paupières, il sera extubé. Pré-anesthésie: les animaux seront mis à jeun 12h avant l’intervention, avec abreuvement adlibitum. Différents protocoles médicamenteux seront testés : le principe sera le même (prémédication par voie intramusculaire, puis induction par voie intramusculaire ou intraveineuse selon le poids de l'animal, relai gazeux après intubation), mais en testant des molécules différentes. Les animaux sont logés en case collective sur caillebotis, avec enrichissements (chaînes qui pendent, jeux à mâchouiller). En cas d’irritation de l’appareil respiratoire supérieur (liée à l’intubation), un anti inflammatoire non stéroïdien sera administré par voie intramusculaire.
Choix des espèces
Les modèles porcins et ovins sont les plus utilisés au sein de l’institut et également en recherche biomédicale. Notre plateforme est donc régulièrement amenée à anesthésier et intervenir chirurgicalement sur ces animaux. La formation des nouveaux agents sur les ovins peut être assurée « au fil de l’eau » lors des expérimentations déjà programmées sur la plateforme. Malheureusement il n’y a pas assez d’expérimentations sur porcins prévues d’ici le départ des 2 agents expérimentés, ce qui explique le besoin de pratiquer sur des animaux non expérimentaux. Les animaux seront utilisés à 3 stades différents, correspondants aux cas les plus rencontrés sur la plateforme : post-sevrage (15-30 kg), en croissance (60-70 kg) et adulte (plus de 100kg).
Amélioration des taux de gestation obtenus après transfert d’embryons chez les bovins par une meilleure évaluation de la qualité des embryons et des femelles receveuses
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système urogénital
440 génisses vont être utilisées, toutes gardées en vie, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Quarante donneuses subissent environ cinq sessions de ponctions ovocytaires sous anesthésie épidurale après traitement hormonal de superovulation, et quatre cents receveuses reçoivent un transfert d'embryon, dont deux cents avec prélèvement sanguin. À l'issue, les donneuses sont recyclées vers d'autres projets ou vendues en élevage commercial et les receveuses restent dans leur exploitation. Le porteur décrit un objectif d'amélioration des taux de gestation au service de la sélection génétique bovine, et affirme qu'aucune autre espèce ne peut être choisie.
Objectifs
Actuellement, les biotechnologies de la reproduction et de l’embryon sont utilisées par les entreprises de sélection bovines afin d’accroitre le progrès génétique par la réduction de l’intervalle entre générations et l’augmentation de l’intensité de sélection. Cependant, les taux de gestation obtenus depuis le développement de ces techniques n’ont pas progressé. Pire, des taux de gestation atteignant seulement 35 à 40% sont obtenus dès lors que l’embryon utilisé a été produit in vitro, biopsié et congelé, conduisant à d’importantes pertes économiques et génétiques. Ces échecs peuvent en partie être attribués à une mauvaise évaluation de la qualité des embryons transférés qui ne sont, à ce jour, évalués que d’un point de vue morphologique selon les critères de l’International Embryo Technologies Society qui restent relativement subjectifs et donc variable d’un opérateur à l’autre. Le développement de marqueurs embryonnaires prédictifs de la réussite au transfert permettrait d’améliorer l’efficience de ces techniques par un tri plus sévère et objectif des embryons à transférer. Ce type d’indicateurs n’existe pas à ce jour mais des résultats préliminaires intéressants ont été obtenus par l’utilisation de systèmes de time-lapse permettant de suivre en continu les 1ères étapes du développement embryonnaire. Des embryons de qualité morphologique similaire, atteignant le même stade au même moment, affichent parfois une cinétique de développement totalement différente. Au cours d’un projet antérieur, des taux de gestation contrastés ont été obtenus après transfert d’embryons possédant un profil de développement différent (de 38 à 65% de gestation selon les classes d’embryons transférés). Ces premiers résultats, obtenus sur des effectifs trop faibles, nécessitent d’être confirmés à plus large échelle pour confirmer l’intérêt de ces approches de plus en plus utilisées en médecine humaine. Le projet présenté dans ce document vise donc à déterminer si la classification établie sur ces paramètres (4 classes d’embryons selon leur profil morphocinétique) conduit à des différences significatives de réussite au transfert. De plus, le projet vise également à étudier l'autre facteur de réussite indispensable à l'établissement d'une gestation qui est la réceptivité de la femelle receveuse d'embryons. De la même façon, des biomarqueurs sanguins intéressants ont été identifiés dans un projet antérieur et il convient aujourd'hui de les valider sur un effectif plus large.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de valider ou d’infirmer un nouvel indicateur non invasif de qualité embryonnaire chez les bovins. Ce projet permettra également de progresser dans les connaissances sur la réceptivité des femelles receveuses d'embryons et de valider ou d'infirmer les biomarqueurs sanguins candidats. In fine, l'amélioration des taux de gestation via ces deux approches conduira à une meilleure efficacité des schémas de sélection, notamment par la diminution du nombre d'animaux donneurs et receveurs nécessaires à la procréation des futurs taureaux d'insémination (gains économique, réduction de l'impact environnemental, impact social positif sur les acteurs du schéma).
Procédures
Les 40 génisses donneuses hébergées en conditions expérimentales seront soumises à environ 5 sessions de ponctions ovocytaires après anesthésie épidurale et traitement hormonal de synchronisation et de superovulation (durée de 30 minutes). Les 400 génisses receveuses hébergées en fermes commerciales seront soumises à 1 transfert embryonnaire après anesthésie épidurale et traitement hormonal de synchronisation des chaleurs (durée de 5 minutes). Pour 200 d'entre elles, elles subiront un prélèvement sanguin (durée de 1 à 2 minutes) à la veine caudale juste avant la réalisation du transfert embryonnaire.
Impact sur les animaux
Peu de nuisances sont attendues sur les animaux de ce projet. Les procédures expérimentales mises en oeuvre sont des pratiques couramment utilisées par les professionnels chez les bovins depuis de nombreuses années et ne semblent pas impacter la santé et le bien-être des animaux. En effet, la ponction ovarienne sous contrôle échographique et le transfert d'embryons sont deux techniques de reproduction couramment utilisées par les entreprises de sélection dans le cadre des schémas d'amélioration génétique et sont réalisées sous anesthésie épidurale. De ce fait, le projet présenté n'est susceptible d'engendrer qu'une douleur légère et très ponctuelle chez les animaux. De plus, les prélèvements sanguins, même si ils peuvent générer du stress de façon transitoire, ne devraient pas conduirent à des nuisances importantes (hématome de façon exceptionnelle) pour les animaux puisque ceux-ci sont peu nombreux et de faible volume.
Devenir
Les interventions réalisées sur les animaux étant des procédures d'élevage classiques qui n'induiront, à priori, que peu de nuisances, toutes les génisses seront normalement gardées en vie à la fin de ce projet sauf avis contraire du responsable scientifique, du vétérinaire sanitaire et des éleveurs impliqués. Les génisses donneuses seront éventuellement recyclées pour un autre projet de recherche ou de formation mais pourront également être mises à la reproduction hors expérimentation et vendues en élevage commerciaux pour poursuivre leur carrière. Les génisses receveuses, quel que soit l'issue du transfert seront conservées dans leur exploitation d'origine.
Remplacement
Compte-tenu de l’objectif même de l’étude, le modèle animal ne peut être substitué par un modèle d’étude ex vivo.
Réduction
L’étude est mise en place dans les installations de la station de phénotypage ELIANCE sur un total de 40 génisses donneuses pour la production des embryons et sur 400 femelles receveuses en fermes commerciales. Afin de comparer les taux de gestation et les taux de vêlages entre les différentes catégories d’embryons, une régression logistique (PROC GLIMMIX sous SAS) sera effectuée. A priori, elle inclura l’effet fixe du groupe morphocinétique (A, B, C, D) ainsi qu’un effet aléatoire de l’élevage. D’autres effets pourront être intégrés au modèle après analyse des différents facteurs de variation de la base de données. Les effectifs prévus dans l’étude permettront, en considérant un risque alpha de 5% et une puissance de test de 80%, de mettre en évidence de façon significative une différence minimale de 20% entre les groupes. Des modèles de régressions linéaires pourront également être effectués pour étudier d’autres variables quantitatives (intervalle de temps entre le transfert d’embryons et les échecs de gestation…). Selon les résultats obtenus, d’autres approches statistiques de type random forest pourront aussi être menées (prédiction des taux de gestation à partir des paramètres morphocinétiques bruts) afin d’optimiser l’arbre de classification morphocinétique des embryons. L'analyse des paramètres sanguins des 200 femelles receveuses sera également effectuée par des approches multivariées (ACP, PLS-DA, régressions linéaires intégrant les effets fixes de la gestation et de la classe d'embryons) intégrant les mêmes niveaux de risques statistiques mais également des analyses de type randon forest pour la prédiction de gestation à partir des différents marqueurs mesurés.
Raffinement
Les génisses donneuses utilisées dans ce projet seront placées sous surveillance quotidienne (activité, rumination) et hébergées dans une stabulation répondant aux normes de bien-être animal chez cette espèce (accès aisé à l'auge et aux points d'abreuvements, présence de tapis caoutchouc derrière pour le confort des aplombs, accès à des brosses latérales et dorsales...). En dehors de l'enrichissement du milieux, le raffinement des procédures sera également recherché par la réalisation d'une anesthésie épidurale préalablement à chaque ponction ovocytaire. Compte-tenu de ces précautions, le projet présenté n'est susceptible d'engendrer qu'une douleur légère et très ponctuelle chez les génisses. En cas d’atteinte du point limite (posture de compensation, station prolongée debout ou couché, difficulté pour manger et boire, chute importante de rumination ou de l'activité, modification comportementale induite par stimulation de la zone douloureuse, lésions, modifications neurovégétatives ou physiologiques), les procédures expérimentales seront stoppées et les solutions thérapeutiques à apporter seront définies par le vétérinaire sanitaire de l'élevage. Dans un objectif de renforcement positif, une récompense alimentaire (concentrés, seau de mélasse à lécher,....) sera donnée aux femelles après chaque passage dans la cage de contention. Les femelles receveuses seront conduites selon les pratiques en place dans les élevages concernés. Une anesthésie épidurale sera également réalisée avant chaque transfert embryonnaire. Une attention particulière sera apportée juste après le retrait de l'aiguille en réalisant un point de compression suffisamment long pour réduire au maximum le risque d'hématome et préserver l'intégrité des tissus entre chaque prise de sang.
Choix des espèces
Compte-tenu de l’objectif même de l’étude, aucune autre espèce animale ne peut être choisie. La race Prim’Holstein choisie est la 1ère race laitière française en effectif, et est particulièrement concernée par les biotechnologies de l’embryon. Les animaux donneurs utilisés dans ce projet seront des génisses, toutes pubères. Le modèle génisse a l’avantage, par rapport à un modèle vache, de ne pas présenter de biais expérimentaux liés à l’historique des femelles (conditions de mise bas, interactions avec la production laitière….). Sur le terrain, les transferts sont également majoritairement réalisés sur des génisses car les taux de réussite sont supérieurs à ceux obtenus sur vaches.
Formation du personnel au sein de notre établissement aux prélèvements sanguins et gastriques sur équidés
- Formation professionnelle
60 chevaux vont être utilisés, gardés en vie et réutilisés, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Ils servent à entraîner le personnel aux prélèvements sanguins et gastriques, non pour produire des connaissances, chaque cheval pouvant subir un prélèvement une à quinze fois sur les cinq ans du projet. Le sondage gastrique passe par le naseau sous anesthésie locale, avec administration d'un tranquillisant si l'animal montre des signes de nervosité. Le porteur affirme qu'aucun modèle in vitro ne peut remplacer le cheval vivant pour ces gestes.
Objectifs
L'objectif de ce projet est de former le personnel de l'établissement aux prélèvements couramment réalisés sur les chevaux(sanguins et gastriques). Cette formation permettra d’assurer des prélèvements de qualité pour les études tout en réduisant le stress pouvant éventuellement être ressenti par les animaux. De plus, les séances d’entrainement permettront aux chevaux de s’accoutumer aux prélèvements ce qui facilitera leur manipulation ultérieure.
Bénéfices attendus
La montée en compétence du personnel engendrera des gestes plus précis et plus sûrs lors des prélèvements ce qui permettra de diminuer le stress éventuel ressenti par les animaux. De plus, les prélèvements seront de meilleures qualités ce qui pourra permettre de diminuer leur durée.
Procédures
Les chevaux seront soumis à des prélèvements sanguins et gastriques puisqu'il s'agit de l'objectif de la formation. Ils seront vigiles durant ces prélèvements. Il n'y aura qu'un prélèvement par session de formation par cheval. Les prélèvements sanguins dureront 5 minutes chacun et pourront être répétés au bout de deux jours et les prélèvements gastriques, d'une durée maximale de 30 minutes pourront être répétés au bout d'une semaine. Chaque prélèvement sera réalisé entre une et quinze fois par cheval sur la durée totale du projet, soit 5 ans.
Impact sur les animaux
L’introduction de la sonde pour les prélèvements gastrique peut induire une gêne légère de courte durée. Afin de limiter cette gêne, l’embout de la sonde est recouverte d’huile de paraffine pour faciliter son passage et elle est placée dans de l’eau chaude 10 min avant intubation pour l’assouplir et éviter de surprendre le cheval avec un matériel trop froid. Pour réduire le stress et la gêne, une anesthésie locale du naseau est systématiquement réalisée et si l’animal présente des signes de nervosité, un tranquillisant lui est administré. En outre la sonde utilisée est adaptée au diamètre de l’œsophage et sa longueur permet d’atteindre l’estomac en laissant une partie assez longue à l’extérieur pour suivre les mouvements éventuels de la tête du cheval sans le contraindre. L'introduction de l'aiguille pour le prélèvement sanguin peut entrainer une gêne légère qui n'est que passagère et cesse au retrait de l'aiguille.
Devenir
Il n'est pas attendu de dommage pour les animaux utilisés dans ces formations avec des procédures de classe légère, ils pourront donc être réutilisés.
Remplacement
L'objectif de ce projet est de s'entrainer aux techniques de prélèvements sanguins et gastriques sur cheval, et aucun modèle in vitro ne permet actuellement de remplacer le comportement du cheval lors de ces prélèvements.
Réduction
Le nombre d’animaux dans ce projet a été réduit au maximum pour qu’un utilisateur puisse maitriser une technique. Il est considéré que pour être formé, un manipulateur a besoin de s’entrainer sur trois chevaux pour chacune des deux procédures. Les deux procédures étant de classe légère, un animal pourra être utilisé successivement pour les deux procédures. Enfin, un animal pourra être réutilisé pour la même procédure, sous réserve qu’un temps de récupération suffisant (un jour pour les prélèvements sanguins et trois jours pour les prélèvements gastriques) ait été observé entre les deux procédures, afin de diminuer le nombre total d’animaux utilisés pour ces formations.
Raffinement
Les chevaux étant des animaux grégaires, ils sont sortis tous les jours au paddock en groupe. Ceci permet de respecter leur bien-être. Ils sont hébergés dans des boxes séparés par des barreaux leur permettant de se voir et de se sentir. De plus, le personnel animalier observe quotidiennement le comportement de chaque cheval au moment de la distribution des repas afin de repérer les signes de mal-être ou de souffrance. Ces signes inhabituels sont immédiatement signalés au responsable de la mise en œuvre du projet. Les prélèvements ont lieu dans un travail adapté à la manipulation des chevaux pour éviter tout risque de blessure, et les manipulateurs sont préalablement formés à la manipulation des chevaux. Pour les prélèvements de contenu gastrique, une anesthésie locale par pulvérisation est systématiquement réalisée afin de limiter la gêne au moment de l’intubation. De plus, l’embout de la sonde est recouvert d’huile de paraffine pour faciliter son passage et elle est placée dans de l’eau chaude 10 min avant intubation pour l’assouplir et éviter de surprendre le cheval avec un matériel trop froid. En outre la sonde utilisée est adaptée au diamètre de l’œsophage et sa longueur permet d’atteindre l’estomac en laissant une partie assez longue à l’extérieur pour suivre les mouvements éventuels de la tête du cheval sans le contraindre. Enfin, si l’animal présente des signes de nervosité, un tranquillisant lui est administré. La durée de cette procédure est limitée à une demi-heure et le comportement des chevaux est surveillé durant celle-ci.
Choix des espèces
L'espèce cible de ces manipulations étant les chevaux, les manipulateurs ne peuvent pas être autrement formés à la pratique de ces gestes que sur des chevaux vivants. Les chevaux utilisés seront tous adultes (entre 4 et 15 ans) car c'est le stade physiologique utilisé dans les études nécessitant ces prélèvements et ils sont plus calmes que de jeunes animaux.
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
Chèvres : 530
Autres mammifères : 880
2 760 porcs, chèvres et autres mammifères vont être utilisés, dont 2 690 tués à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance allant de léger à sévère. Les études d'efficacité passent par une épreuve virulente, l'infection délibérée par les virus des pestes porcines africaine et classique et de la peste des petits ruminants, qui peut provoquer forte hyperthermie, diarrhées hémorragiques, hématomes et morts subites. Le porteur décrit des administrations et des écouvillonnages répétés de courte durée qu'il classe comme peu invasifs, et renvoie la mise à mort à l'hébergement en animalerie confinée. Il justifie le recours à l'espèce cible par une exigence réglementaire qu'il qualifie d'"indispensable" pour constituer les dossiers d'autorisation de mise sur le marché.
Objectifs
Le projet a pour but d’évaluer l’innocuité et/ou l’immunogénicité ainsi que l’efficacité par épreuve virulente de substances d’essai contre la Peste Porcine Africaine et la Peste Porcine Classique destinées aux porcins, et des substances d’essai contre la Peste des Petits Ruminants destinées à l’espèce caprine. . Les études d’innocuité et d’efficacité sont des obligations règlementaires menées selon les exigences de la Directive Européenne 2010/63/UE, de la Pharmacopée Européenne, de différentes guidelines (dont Veterinary International Conference on Harmonization VIGH Guidance Documents, Organisation mondiale de la santé animale OIE) et d’autres exigences spécifiques à chaque pays. Elles servent à la constitution de dossier d’Autorisation de Mise sur le Marché (AMM). La connaissance des caractéristiques d’un vaccin en termes d’innocuité, d’immunogénicité et d’efficacité est nécessaire à l’évaluation du bilan risques/bénéfices avant sa mise sur le marché. La finalité des études menées au sein de ce projet est la mise au point de vaccins sûrs et d’un niveau d’efficacité satisfaisant. Les vaccins sont essentiels afin de protéger les animaux contre les maladies infectieuses, de diminuer l’usage des antibiotiques et de garantir les performances zootechniques et économiques des élevages.
Bénéfices attendus
Ces études sont avant tout menées afin de répondre aux exigences du règlement UE 2019/6, de la Pharmacopée Européenne, et de différentes autres exigences réglementaires (VICH guidelines, OIE, …), voir d’exigences spécifiques à un pays (FDA, USDA, Pharmacopée Chinoise, …), tout en restant conforme à la Directive européenne 2010/63/UE relative à la protection des animaux utilisés à des fins scientifiques.La finalité des procédures décrites dans ce projet est de valider l’innocuité/immunogénicité et l’efficacité de produits immunologiques contre la Peste Porcine Classique, la Peste Porcine Africaine et la Peste des petits Ruminants, dont les effets sanitaires et économiques sont très importants. L’utilisation de vaccins permet : - de protéger l’animal en tant qu’individu, - de réduire le nombre d’animaux affectés et/ou la gravité de la maladie, ce qui augmente la protection au niveau du troupeau, - d’améliorer le contrôle de la dispersion géographique de la maladie. Si la disponibilité de produits efficaces permet la protection des animaux d’élevage, au niveau individuel et au niveau troupeau, elle débouche également sur la protection des élevages et des éleveurs, limitant ainsi les impacts sur l’économie des pays concernés.
Procédures
Pour l’administration des vaccins, l’administration de la substance d’essai est réalisée sur des animaux vigiles par différentes voies d’administration, en fonction de la règlementation en vigueur, du produit étudié, des schémas recommandés : 1 à 3 administrations sont réalisés avec 2 à 3 semaines d’intervalles. Ces administrations durent de 1 à 2 minutes maximum en incluant la contention. Pour l’administration de la souche d’épreuve (étude d’éfficacité) : les administrations s'effectuent soit sur animal vigile soit sur animal anesthésié. Ces administrations durent de 2 à 3 minutes. Une cage de contention pourra être utilisée. Pour les prélèvements, ils se font sur animaux vigiles, des cages de contentions pourront être utilisées, généralement une semaine entre deux prélèvements (peut-être réduit en fonction des besoins de l’étude (par exemple pour des débuts de cinétique) tout en respectant les volume maximal de prélèvement). - Prélèvements par écouvillonnage : ils se font sur animaux vigiles, des cages de contentions pourront être utilisées, un miminum de 24h entre deux écouvillonnages (en cas de nécessité de prélèvements très rapporchés). Ces prélèvements durent durent de 2 à 3 minutes maximum en incluant la contention.
Impact sur les animaux
Une contention, même légère, par exemple lors de manipulation d’un jeune animal pour une pesée, va souvent provoquer stress, gène, inconfort. Dans le cadre d’études nécessitant la vaccination de femelles gestantes pour valider le transfert d’immunité passive aux nouveaux nés, les animaux gestants sont logés dans des cages de mise bas qui vont permettre une protection des porcelets nouveaux nés. Les procédures décrites dans ce document vont avoir des effets directs et indirects sur les animaux. Les effets directs des procédures découlent des actes techniques réalisés sur les animaux : l’effet des manipulations nécessaires à la contention, l’administration de produits et la collecte d’échantillons sur des animaux par essence craintifs. Les effets indirects découlent des effets potentiels de l’agent pathogène administré pour l’épreuve virulente (étude d’efficacité). Les effets directs sont considérés comme peu invasifs (légers) car les manipulations (contention, administration de substances d’essai et de souche de challenge) et les prélèvements (prélèvement sanguin, écouvillonnage) sont de courte durée et parce que les procédures (à l'aide d'aiguilles, ou écouvillons ou thermomètre ou stéthoscope…) sont considérées comme peu ou pas invasives, ou douloureuses. Les animaux reprennent un comportement normal très rapidement dès la fin des manipulations, preuve d’un inconfort léger. Certaines voies d’administration plus invasives pourront être utilisé dans le cadre de certain modèle d’épreuve, les animaux seront alors systématiquement anesthésiés. Dans le cadre des études d’éfficacité par épreuve virulente, les effets indirects sur animaux seront les signes cliniques consécutifs à la mise en place de la maladie (pour les Pestes Porcines : forte hyperthermie, diarrhées hémorraghiques, hématomes/purpura, altération de l’état général (apathie, anorexie), morts subites, … pour la Peste des Petits Ruminants : alteration de l’état général / hyperthermie, ulcération sphère oro-nasale). Ces trois modèles d’épreuve nécessitent un suivi clinique adapté et des points limites spécifiques permettant d’anticiper la dégradation de l’état général des animaux.
Devenir
Les animaux utilisés dans la procédure d’évaluation d’innocuité et/ou d’immunogénicité des vaccins pourront être réutilisés dans le cas d’une vaccination avec des vaccins inactivés. L’ensemble des animaux vaccinés avec des vaccins vivants diffusibles et/ou infectés avec le virus seront euthanasiés à la fin du projet, car animaux hébergés en animaleries confinées.
Remplacement
Lorsque cela est possible, une première étape dans le projet de développement d'un médicament consiste à tester in vitro différents candidats. Ceci permet une première sélection de ces derniers, réduisant ainsi le nombre d'animaux utilisés. Un recueil d'informations est également apporté par la bibliographie lorsque cela est possible. Le recours à l'espèce cible est à l'heure actuelle une exigence réglementaire et est indispensable afin d'observer le plus fidèlement possible les effets sur les espèces concernées
Réduction
Pour les études règlementaires, le nombre d’animaux requis est souvent déterminé par les textes (pharmacopées et/ou autres textes règlementaires concernés). Lors des phases de recherche en amont des études réglementaires, les effectifs sont évalués au plus juste en fonction de la bibliographie, des guidelines, de l’historique, de la définition des objectifs. L'objectif étant de limiter le nombre d’animaux utilisés et de déterminer les effectifs de façon à empêcher les études non conclusives.
Raffinement
Les animaux sont hébergés en groupe, dans des environnements à température, luminosité et atmosphère contrôlées. L’hébergement des animaux est également enrichi afin que les animaux puissent exprimer au mieux leur comportement naturel. La Structure chargée du Bien-Etre Animal (SBEA) garantit l’amélioration des techniques et des conditions de vie pour les animaux. Pour chaque étude, une période d’acclimatation systématique est prévue dans un but d’habituation avec l’environnement et le personnel, ce afin de limiter le stress des animaux et de stabiliser leur état physiologique (sauf cas exceptionnels subordonnés au protocole expérimental, par example animaux devant être manipulés au moment du sevrage et que l’on préfère laisser le plus possible avec leurs mères). Des points limites, spécifiques des pathologies décrites dans ce document, ainsi qu’un suivi adapté (observations quotidiennes, bi-quotidiennes) sont mis en place afin de prendre en charge les animaux le plus rapidement et efficacement possible lors du développement de pathologies entrainant une potentielle douleur chez l’animal. Ces critères sont en constante évolution afin qu’ils reflètent au mieux l’état des connaissances vétérinaires actuelles. Une gêne peut également être occasionnée en fonction de l’occurrence des administrations et/ou prélèvements. Afin de réduire cet inconfort, les opérateurs hautement qualifiés réalisent une contention adaptée de l’animal (potentiellement incluant anesthésie et /ou analgésie) et une alternance des sites d’administrations et/ou de prélèvements peut être mise en place.
Choix des espèces
L’évaluation chez l’espèce cible est une exigence règlementaire. Les espèces porcine et caprine sont les espèces cibles des substances d’essai étudiées. Pour les études porcines la pharmacopée européenne recommande l’utilisation de porcelets âgés de 6 à 10 semaines pour des essais d’efficacité immédiate. Toutefois, des épreuves peuvent être réalisées à partir de 4 semaines d’âge (screening de candidats vaccins, démonstration de la mise en place de l’immunité). A l’inverse, des épreuves tardives sur des porcs charcutiers plus âgés (jusqu’à 6 mois d’âge, âge d’abattage standard) peuvent également être réalisées notamment pour démontrer la durée d’immunité. Pour les études sur caprins, les animaux utilisés ont entre 4 et 12 mois d’âge. L’âge dépend des besoins pour les études d’efficacité, de production de souches et/ou d’études de mise au point de modèle d’épreuve qui sont à effectuer. Ces besoins dépendent de l’objectif de l’étude, du produit testé et répond à l’exigence expérimentale d’utilisation du produit mis sur le marché et des exigences des autorités.
Evaluation de la tolérance locale de composés après une injection intradermique chez le mini porc.
- Recherche appliquée
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
60 mini-porcs vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, une partie étant tuée pour analyse et le reste réutilisé ou gardé en vie selon l'avis du vétérinaire. Chaque animal subit sous anesthésie jusqu'à dix injections intradermiques et dix biopsies de peau, après tonte des flancs, pour évaluer la tolérance cutanée de composés candidats médicaments. Le porteur indique que les composés testés peuvent provoquer irritations, inflammations et gonflements. Il rappelle que les dossiers réglementaires exigent au moins deux espèces dont une non-rongeur et retient le mini-porc pour la proximité de sa peau avec celle de l'humain.
Objectifs
L’objectif du projet est d’évaluer la tolérance de composés au niveau du derme de la peau. Les informations apportées permettent de modéliser le comportement de la molécule dans l’organisme, et contribuent au choix de la voie d’administration et/ou des doses pour les études réglementaires soumises aux autorités de santé pour l’enregistrement de tout nouveau médicament. Elles participent à la sélection de molécules en vue d’une future administration chez l’Homme.
Bénéfices attendus
Les études réalisées dans le cadre de ce projet ont pour but d’évaluer la réaction cutanée suite à l'injection de molécules avant le passage au stade clinique afin d’anticiper les éventuels effets indésirables. Le bénéfice attendu est une meilleure connaissance du comportement biologique des molécules testées, ce qui permettra d’adapter si besoin les conditions d’administration pour permettre d’améliorer la sécurité en vue d’une future administration chez l’Homme.
Procédures
Tonte sous anesthésie : maximum 30 minutes si les 2 flancs sont tondus Injections intradermiques sous anesthésie : maximum 1min pour une injection intra dermique de 100µl Biopsies sous anesthésie et analgésie : environ 5 sec par prélèvement Au total chaque animal recevra au maximum : 10 injections intradermique et sera soumis à 10 biopsies de peau.
Impact sur les animaux
Les tontes, les administrations intradermiques et les biopsies devant être réalisées sur un animal parfaitement immobile, les animaux seront anesthésiés afin d’éviter une contention prolongée, et de limiter au maximum leur stress et d’éviter toutes lésions/irritation après la tonte par exemple. Les prélèvements pouvant potentiellement induire une certaine douleur, une analgésie est prévue. Les composés testés pourront induire des irritations, inflammation, gonflement et feront donc l’objet d’un suivi quotidien des animaux.
Devenir
Les animaux surnuméraires ou les animaux de l’étude pourront être réutilisés dans une autre procédure expérimentale si aucun effet sévère n’est observé à la fin de l’étude, qu’ils ont recouvré leur bien-être général et après avis favorable du vétérinaire désigné. Certains animaux pourront éventuellement être replacés après accord du vétérinaire désigné. D’autres seront euthanasiés afin de prélever des tissus en vue d’analyses histologiques.
Remplacement
Un organisme entier est nécessaire pour caractériser la réaction cutanée de molécules présentant un potentiel thérapeutique, en effet aucun modèle non animal à l’heure actuelle ne peut modéliser la complexité de la réponse immunitaire locale des différentes couches de la peau.
Réduction
Les molécules évaluées auront auparavant été testées dans des tests sur des cellules en laboratoire in vitro afin de n’évaluer que des molécules présentant un potentiel thérapeutique élevé et ainsi réduire le nombre de mini porcs utilisés dans ce projet. Des groupes de 8 animaux au maximum seront utilisés pour évaluer chaque molécule (4 males et 4 femelles). Cependant 4 animaux seront préférentiellement utilisés pour chaque molécule dans le cas où les effets potentiels du produit sont indépendants du sexe de l’animal, ce qui permet d’obtenir des analyses statistiques robustes et une interprétation scientifique des données. Afin de réduire le nombre d’animaux, un effort sera porté sur la réutilisation d'un même animal, après avis favorable du vétérinaire désigné, pour tester une autre voie d’administration, une autre formulation, ou un autre candidat médicament. Dans ce cas, un délai sera respecté pour que l’animal puisse récupérer et pour garantir l’élimination de la molécule de l’organisme.
Raffinement
A l’arrivée, une période d’acclimatation d’au moins 15 jours sera appliquée afin qu’ils s’habituent à l’environnement, aux conditions d’hébergement et aux interactions avec le personnel. La première semaine, les interactions seront limitées à la présence humaine, y compris dans les box avec possibilité de contact physique (palpation des oreilles, cou, dos, pattes…) et habituation à la pesée. A partir de la semaine2, l’habituation aux situations auxquelles les animaux pourront être soumis dans l’étude pourra commencer avec l’habituation aux techniques de contention (préhension, mise en place dans le hamac, …) afin de limiter le stress des animaux pendant l’étude. Aucun geste invasif ne sera pratiqué pendant cette période. Si cela ne nuit pas à l’expérimentation, un morceau de fruit pourra être donné en récompense, et le milieu environnemental pourra être enrichi par l’apport de jouets adaptés (balles, mordillots…). De la musique peut également être présente dans les salles d’hébergement. Afin de limiter le stress, les animaux pourront être légèrement anesthésiés par anesthésie gazeuse au masque de courte durée avant les tontes, administrations et les prélèvements, à condition que cela n’interfère pas avec les objectifs de l’étude. Cette anesthésie restera de courte durée et sera réalisée en plaçant l’animal sur un tapis chauffant afin d’éviter toute hypothermie. Une analgésie est prévue pour les biopsies de peau. Afin de s’assurer du bien-être animal, les animaux seront observés quotidiennement. En particulier, ils seront observés après chaque geste technique (administration, prélèvement), afin de s’assurer de l’absence d’effet indésirable inattendu. Après les biopsies, un pansement sera appliqué sur la plaie, En cas d’altération de l’état de l’animal, la surveillance sera rapprochée et il sera soigné selon les recommandations du vétérinaire et en accord avec le directeur d’étude.
Choix des espèces
Les dossiers réglementaires nécessaires à l’enregistrement de nouveaux médicaments requièrent des données d’études sur au moins deux espèces animales mammifères dont une non-rongeur. Le mini porc est une des espèces non-rongeur qui peut être utilisée. En particulier, le mini porc est souvent utilisé pour les études concernant les réactions cutanées en raison des similarités physiologiques et morphologiques avec la peau humaine, décrites dans la littérature. Les mini porcs utilisés sont âgés au minimum de 6 semaines à réception (animaux sevrés) et au maximum de 12 mois. D’une manière générale, le poids est un facteur déterminant pour la quantité de médicament administré à l’animal (souvent en faible quantité à ce stade de développement) mais également en termes de manipulation de l’animal. Aussi l’âge maximal est fixé à 12 mois pour limiter les difficultés de contention qui peuvent être préjudiciables au bien-être animal. Les animaux seront préférentiellement utilisés à partir de 9 semaines. En effet, c’est à cet âge que l’épaisseur des différentes couches de la peau se rapproche de celle de l’Homme adulte.
Volatolome de l’Air Exhalé du Ruminant
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Bien-être animal
- Maladies animales
14 vaches laitières vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, puis rejoindront le troupeau de l'élevage. Leur régime est modifié pour provoquer une sub-acidose du rumen, un inconfort digestif, pendant que des prélèvements par sondage gastro-oesophagien sont réalisés quatre fois et qu'un bolus de mesure du pH est posé dans le rumen. L'objectif déclaré est de tester si l'analyse de l'air exhalé peut détecter ce trouble digestif sur le terrain. Le porteur affirme qu'aucun modèle in vitro ou in silico ne reproduit ce désordre et qu'il est "indispensable" de recourir aux bovins.
Objectifs
L'objectif principal du projet est faire la preuve de concept qu’une analyse volatolomique de l’air exhalé par le ruminant peut être un indicateur non-invasif de santé du rumen en discriminant deux situations alimentaires contrastées en termes de densité énergétique : une ration basée sur des fourrages représentant une alimentation non intensive Vs une ration basée sur des céréales caractéristique d’une alimentation intensive. L'objectif secondaire est d'identifier parmi d’autres matrices non invasives, et plus simples à prélever que l’air exhalé, la ou les combinaisons de matrices qui permettent de discriminer simplement sur le terrain l’état de santé digestive des animaux soumis aux situations nutritionnelles précitées. Les quatre autres matrices envisagées en complément de l’air exhalé sont : fèces, urine, lait, poils (contenant de la sueur).
Bénéfices attendus
Description de nouveaux indicateurs non invasifs et rapidement utilisables sur le terrain pour évaluer le bon fonctionnement du rumen sur le terrain. Il est attendu de faire la preuve de concept que la mesure du volatolome grâce à un appareil portable peut etre développée sur le terrain pour evaluer le bon fonctionnement du rumen d'animaux laitiers.
Procédures
Les animaux seront soumis à une modification de régime alimentaire susceptible d'entraîner l'apparition d'un inconfort digestif et une diminution possible des performances zootechniques. L'objectif du projet étant de monitorer les modifications du volatolome de différentes matrices en lien avec les paramètres fermentaires du rumen. Les prélèvements par sondage gastro-oesophagien seront réalisés 4 fois par animal sur la période expérimentale de 10 semaines. La pose des bolus ruminaux de suivi du pH interviendra dès le premier jour de l'expérimentation. Enfin, nous réaliserons des prélèvements de poils (sueur), d'air exhalé, d'urine et de fèces 4 fois sur l'ensemble de la période expérimentale.
Impact sur les animaux
La sub-acidose est un désordre digestif fréquent chez les bovins en production laitière, entraînant un baisse du pH ruminal.
Devenir
Les procédures étant classées "légères", il n'est attendu aucune gêne, stress ou souffrance résiduelle chez l'animal à la fin de l'expérimentation. Les animaux pourront donc rejoindre le reste du troupeau de l'établissement utilisateur et retrouver les conditions de logement, d'alimentation et de vie classique du troupeau laitier.
Remplacement
La sub-acidose est un désordre digestif fréquent chez les bovins en production laitière. Aucun modèle in vitro / in silico n’est actuellement disponible permettant de reproduire de façon fiable et précise ce désordre. L’évaluation de solutions de détection de ce désordre dans le volatolome doit se faire chez l’animal.
Réduction
Le nombre d'animaux recrutés (14 vaches laitières), d'après notre expérience concernant la variabilité individuelle des paramètres fermentaires du rumen, est le minimum pour obtenir des résultats statistiques fiables. Cet effectif a été validé par la réalisation d'un test de puissance. Les données zootechnique (production et composition du lait, ingestion, NEC, poids vif, etc…) seront analysées à l’aide de modèles mixtes avec mesures répétées. Les données volatolomique seront analysées selon des analyses déjà reportées pour d'autres bases de données métabolomiques : analyses multivariées et univariés seront utilisées pour étudier l’effet du régime alimentaire au cours du temps . Les analyses multivariées permettront en particulier d’explorer les composés organiques volatiles comme biomarqueurs candidats du régime alimentaire et du fonctionnement ruminal.
Raffinement
Les conditions de logement des animaux en stabulation libre répond aux exigences réglementaires et va même au-delà grâce à des équipements pemettant un confort optimum des vaches (matelas, brosses) et un suivi fin de leur santé et de leur bien-être (outils d'élevage de précision). Le recours a des procédures faiblement invasives, mises en oeuvre par du personnel formé et habitué à ces prélèvements, assure que ceux-ci se feront dans les meilleures conditions possibles pour les animaux. Cet essai a également pour but d'évaluer l'intérêt de la mesure de paramètres non invasifs qui pourraient être considérés comme marqueurs de la sub acidose. De ce point de vue le projet est également respectueux de la règle des 3R puisque la mesure d'indicateurs non invasifs pourrait à terme remplacer les mesures susceptibles d'altérer le bien-être de l'animal.
Choix des espèces
Les troubles digestifs chez la vache laitière, tels que la sub-acidose ruminale, sont des désordres courants avec des répercussions économiques importantes en élevage (perte de production, frais vétérinaires...). Le recours à des bovins est indispensable pour étudier le volatolome des différentes matrices susceptibles d'être utilisées pour la détection précoce de ce type de troubles. La sub-acidose n’est pas une pathologie mais un désordre digestif fréquent chez les bovins, laitiers notamment, en production. Nous aurons donc recours à des vaches laitières en lactation.