Enseignement supérieur et formation professionnelle
Formation des techniciens aux injections et prélèvements
- Formation professionnelle
Moutons : 10
Poules : 10
Dindes : 10
Autres oiseaux : 10
Dix chevaux, dix moutons, dix poules, dix dindes et dix autres oiseaux sont utilisés pour entraîner des techniciens aux piqûres, aux prélèvements de sang et à la mise à mort, dans des procédures d'un niveau de souffrance léger. Chaque animal peut recevoir deux à trois injections d'eau physiologique de trois à dix secondes, et des prélèvements de cinq millilitres. Le porteur affirme que la formation sur animaux est "indispensable" à la qualification du personnel et qu'il n'existe pas de mannequin en plastique pour ces espèces. Les équidés, moutons, dindes et autres oiseaux sont pour moitié réutilisés et pour moitié proposés à l'adoption, les dix poules étant tuées par ponction cardiaque sous anesthésie.
Objectifs
Le projet consiste en la formation du personnel aux techniques standards de prélèvements de sang ou autre tissus, d’injections de substances et d’euthanasie chez le cheval, les mouton, les poules, les oies et les dindes. La formation sur animaux est indispensable pour la qualification du personnel (et son maintien) et la maitrise des gestes techniques afin de pouvoir observer que ceux-ci correspondent bien aux règles de l’art et qu’aucun impact clinique n’est constaté suite à la réalisation des gestes techniques.
Bénéfices attendus
Les bénéfices escomptés résident dans l’exécution appropriée de tous les gestes techniques sur animaux lors des études sur le site.
Procédures
Les animaux sont soumis à des prélèvements et ou à des injections. Une injection est réalisée en 3 à 10 secondes. Un animal peut être injecté 2 à 3 fois pour les besoins de la formation. Le produit utilisé est de l’eau physiologique stérile. Concernant les prélèvements, les volumes sont limités (5ml suffisent pour l’apprentissage). Le prélèvement dure de 5 à 30 secondes
Impact sur les animaux
Pas ou peu d’effets indésirables sont attendus. Les gestes techniques sont simples. Le compagnonnage permet de veiller à la bonne application des gestes.
Devenir
A l’issu d’un test, les animaux seront soit proposé à l’adoption, soit réutilisés pour le même projet ou un projet différent. Une évaluation vétérinaire est toujours associée à cette décision. Ce n’est toutefois pas le cas des poules qui sont euthanasié suite à la ponction cardiaque sous anesthésie générale
Remplacement
La formation théorique à l’aide de photos ou vidéos est toujours réalisée en première intention. Pour les espèces concernées par ce projet, il n’existe pas de modèles d’imitation en plastique pouvant être utiliser pour la formation pratique aux injections. Lorsqu’il est incontournable d’utiliser des animaux vivants, le nombre est minimisé au maximum afin de garantir la maîtrise du geste par le technicien. Tous les gestes techniques ont été revus et sont approuvés par la SBEA. Un travail de veille (via la bibliographie et la participation à des évènements extérieurs tel que des congrès) est réalisé afin de faire évoluer les techniques et intégrer des techniques de remplacement.
Réduction
Dès que possible, la réévaluation ou la qualification aux gestes techniques s’effectue directement lors du test afin d’éviter de commander des animaux spécifiquement pour la formation. Le nombre d’animaux impliqué dans ce projet de formation est estimé à 2 animaux de chaque espèce concernée sur le site par an. Aucune statistique n’est nécessaire dans le cadre de ce projet.
Raffinement
Le geste technique est réalisé par la personne formée en présence d’un compagnon qui peut mettre fin au geste en cas d’échec. L’expérience passée lors des séances de formation antérieure à cette demande, permet d’être confiant sur la méthode. Il n’y a jamais eu d’échec lors de la formation. Les injections sont réalisées avec de l’eau Physiologique. Le stress durant l’hébergement est limité par l’hébergement en groupe des animaux et l’enrichissement de leur environnement. Les protocoles de prélèvements terminaux sont classés « sans réveil ». La souffrance est réduite par le recours à l’anesthésie : c’est le cas pour les injections et les ponctions intracardiaques. Les animaux sont systématiquement prélevés dans des installations séparées des zones d’hébergement. Une récompense alimentaire est prévue après chaque geste technique et lors de mouvements d’animaux. Les principaux points limites induisant la reprise en main par le formateur sont : Pour les gestes sur animaux vigiles, l’apparition: - d’un mouvement de l’animal - d’un saignement - d’agressivité envers l’opérateur Pour les gestes sur animaux anesthésiés, l’apparition : - d’un saignement -d’une apnée
Choix des espèces
La formation du personnel doit prendre en compte toutes les espèces sur lesquelles il pourra être amené à réaliser des gestes techniques. Ces espèces sont définies et justifiées dans les projets d’expérimentation de notre site. Les animaux utilisés sont au même stade de développement que celui auquel ils sont utilisés dans les différentes études du site. Les animaux sont donc généralement utilisés sevrés
Evaluation des composés médicamenteux par imagerie chez le rongeur dans le cadre de pathologies cancéreuses et/ou immunitaires
- Formation professionnelle
- Recherche appliquée
- Cancers
- Troubles immunitaires
Rats : 200
Pour évaluer par imagerie des candidats-médicaments contre le cancer et les maladies immunitaires, 8 000 souris et 200 rats sont utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère, tous tués en fin d'étude pour prélever leurs organes. Ils reçoivent une greffe de tumeur, parfois par chirurgie, une irradiation pour permettre la prise de greffe, des injections répétées, jusqu'à dix micro-prélèvements de sang en six jours, et des séances d'imagerie sous anesthésie répétées pendant quatre-vingt-dix jours au plus. Le porteur reconnaît que la répétition des anesthésies constitue un risque cardiovasculaire et que le développement du greffon peut provoquer perte de poids et troubles fonctionnels. Il affirme que l'animal vivant reste le moyen "incontournable" d'établir ces données, et rattache aussi le projet à la formation professionnelle de son personnel.
Objectifs
Les objectifs du projet consistent à évaluer par imagerie les propriétés in vivo des composés thérapeutiques en développement ou des sondes d’imageries utilisées comme biomarqueurs pour suivre l’évolution des pathologies cancéreuses, immunologiques et inflammatoires au cours d’un traitement chez le rongeur. Les outils d’imagerie permettent de mener plusieurs types d’études : - Etude de la bio-distribution des composés ou sondes marquées et/ou leur pharmacocinétique et/ou pharmacodynamie en documentant la distribution des composés dans les tissus en fonction du temps, et d’élucider les relations existantes entre l’exposition du futur médicament à la cible thérapeutique et son effet sur les pathologies cancéreuses, et la réponse immunologiques potentiellement mobilisée par imagerie non invasive. - Evaluation et la caractérisation de l’efficacité de candidats médicaments sur des modèles tumoraux en tissus profonds dans l’organe d’origine de la tumeur ou dans des modèles métastatiques fidèles aux pathologies observées chez le patient et suivi par imagerie non invasive. Cette approche permet également de mettre en évidence le gain thérapeutique potentiel des candidats médicaments par rapport aux traitements standards utilisés chez le patient ou développés par les concurrents, ainsi que de mettre en évidence les synergies de traitement possibles grâce à l’emploi de nos candidats médicaments en combinaison avec d’autres traitements expérimentaux ou validés en clinique. L’ensemble de ces activités permet de valider les thérapies les plus prometteuses et de proposer des doses actives, efficaces et tolérées qui pourront être testées ensuite chez l’homme. Ce projet va permettre de contribuer au dossier pharmacologique préclinique nécessaire à l’obtention de l’autorisation de mise sur le marché par les autorités de santé des composés testés en clinique.
Bénéfices attendus
A court terme ce projet permet d’optimiser la structure de candidats médicaments sur la base d’une bio-distribution optimisée entre les tissus cibles et les tissus d’élimination en fonction du temps, de valider le mécanisme d’action et de l’engagement de la cible ou des cellules immunitaires effectrices in vivo, d’identifier le potentiel thérapeutique de molécules ciblant un processus pathologique, une tumeur, une maladie immune et de déterminer la posologie optimal à envisager et permettre la démonstration d’une efficacité thérapeutique chez l’animal dans un modèle proche de la pathologie humaine, et ainsi permettre de valider ou de contribuer à l’arrêt ou à l’avancement des phases précliniques du projet considéré. A plus long terme, les données générées grâce à ce projet permettent d’augmenter les connaissances scientifiques sur les processus cancéreux, immunologiques ou inflammatoires impliqués dans diverses pathologies humaines et feront l’objet de publications et de partage des données collectées avec la communauté scientifique. Les données générées permettent de supporter l’entrée des composés retenus en phase clinique d’évaluation et de contribuer à la constitution des dossiers d’autorisations de mise sur le marché des nouveaux médicaments évalués. L’approche par imagerie permettra potentiellement d’envisager l’évaluation de méthodes comparables pour le diagnostic ou le suivi des pathologies citées.
Procédures
Génotypage des animaux génétiquement modifiés par une biopsie tissulaire unique en 5 secondes sur animal vigile: 2 mm de biopsie de queue réalisée entre 10 et 21 jours d’âge. Irradiation 30 secondes par cage pour immunosuppression transitoire (72h environ) permettant la prise de greffe. Epilation au niveau ventral ou dorsal, sous anesthésie générale 10 minutes par souris à fourrure sombre pour les besoins d’un suivi par imagerie optique. Injections uniques ou répétées (10 secondes) en intraveineux ou en intra-péritonéal ou sous cutané ou per os de composés ou de cellules. Chirurgie sous anesthésie générale (10 à 30 minutes) avec prémédication sous-cutanée d’anesthésique local au site d’incision et prise en charge de la douleur par injection de dérivé morphinique sur 24 à 36h (3 à 4 injections 10 secondes). Suivis par imagerie non invasive du développement de la pathologie (une semaine à 90 jours maximum) : Les animaux sont imagés (25 minutes) sous anesthésie quotidiennement sur une durée courte (1 semaine à 10 jours) ou 1 à deux fois par semaine pour des modèles pathologiques suivi entre 14 et 90 jours. Prélèvements sanguins par micro-prélèvements de 5µl de sang à la veine de la queue (30 secondes) sur souris vigiles (10 prélèvements sur 6 jours) ou prélevés à raison de 20µl de sang limité à 5 fois sur la première semaine et 20µl 1 à 2 fois par semaine ensuite sur 6 semaines maximum.
Impact sur les animaux
La mise en place des modèles tumoraux, et les transferts adoptifs de cellules immunitaires peuvent engendrer des nuisances en particulier si les techniques d’implantation tumorales nécessitent de la chirurgie. Le développement du greffon peut induire une perte de poids ou des problèmes fonctionnels en fin de développement. La répétition des anesthésies générales pour la prise d’images peut constituer un risque cardiovasculaire. Les procédures de traitements thérapeutiques, les contentions, les injections de cellules, les prélèvements sanguins, les injections des produits de contraste d’imagerie entrainent des stress de courtes durées, répétés dans le temps.
Devenir
Les souris et les rats sont euthanasiés en fin d’étude car les objectifs d’étude nécessitent des prélèvements d’organes.
Remplacement
Actuellement, l’utilisation d’animaux vivants reste le moyen incontournable de montrer les relations pharmacocinétique-pharmacodynamie, le devenir (bio distribution), la tolérance et l’efficacité du candidat médicament dans un organisme complexe. Pour s’assurer de la tolérance et de l’efficacité des médicaments, il est nécessaire de mettre en œuvre des études chez l’animal vivant mimant la complexité d’une pathologie (exemple : action de composés sur des cellules effectrices relayant l’action du système immunitaire sur la pathologie). De manière générale, seules les molécules thérapeutiques ayant préalablement démontré une activité inhibitrice de la réponse cancéreuse, immunitaire ou inflammatoire in vitro dans des essais fonctionnels (activité antiproliférative ou cytotoxique direct, ou réponse immunitaire induite) pourront faire l’objet d’une évaluation in vivo dans nos modèles.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé est préalablement basé sur les publications scientifiques. Sur la base des données expérimentales, un biostatisticien est consulté pour optimiser le nombre d’animaux à utiliser à l’aide d’un test de puissance statistique en fonction de l’objectif et du design de l’étude (nombre de groupes d’animaux, type de comparaisons et répétition des mesures dans le temps), du nombre et de la variabilité des paramètres mesurés en fonction de la méthode d’imagerie employée et de l’importance des effets mis en évidence. Les méthodologies statistiques sont appliquées pour proposer une analyse des données appropriée afin de mener les études pour répondre à l’objectif fixé en réduisant au maximum les biais expérimentaux avec un minimum d’animaux. Les techniques d’imagerie permettent un suivi longitudinal multiparamétrique. Les paramètres de distribution du composé ou de l’évolution de la réponse au traitement sont mesurés de façon non invasive en fonction du temps pour chaque animal. Plusieurs paramètres sont suivis en simultané à chaque session d’imagerie permettant ainsi de réduire le nombre d’animaux utilisés dans l’étude.
Raffinement
Les rongeurs sont hébergés en groupe de 4 à 5 par cage et un enrichissement standard est donné (tunnel carton, matériel de nidification). Les préhensions des animaux se font à l’aide des tunnels d’enrichissement si l’animal est dedans ou dans le creux de la main formant une coupe dans le cas des souris, ou par la peau du dos pour le rat. Les protocoles d’anesthésie et de gestion de la douleur sont revus avec le vétérinaire responsable. Une prémédication avec analgésique local et une couverture avec un opiacé sont mis en place pour les chirurgies en complément de l'anesthésie générale. Les sessions d’imagerie s’effectuent sous anesthésie gazeuse (ou fixe) en caisson chauffé à 37°C pour garder l’animal immobile et sans stress le temps de la prise d’image. Les animaux sont suivis jusqu’au réveil en armoire ventilée chauffante ou réchauffés à 25-28°C pour optimiser leur réveil. -Le recours à l’imagerie constitue un raffinement en soi puisqu’il permet de générer des informations spécifiques de la réponse au traitement de façon non invasive et répétée tout au long de l’étude, sur les mêmes animaux. Il permet de caractériser la cinétique de développement du modèle tumoral en tissu profond, et sur la base de données quantitatives d’imagerie, de définir des critères d’arrêt anticipés pour les études d’efficacité sur le modèle considéré. Les rongeurs immunodéprimés sont stabulés en racks stériles ventilés pour les préserver des risques d’infection lié à leur statut. Si les animaux sont irradiés, ils sont supplémentés en complément alimentaire hydratant trois jours avant l’irradiation pour éviter une déshydratation réactionnelle.
Choix des espèces
De nombreux modèles animaux souris et rat se sont imposés en recherche biomédicale. La présence de gènes équivalents à ceux de l’Homme et la facilité actuelle de modification du génome des rongeurs en font un outil indispensable dans la compréhension et le traitement des pathologies en étudiant les effets moléculaires, pharmacologiques et toxicologiques. La facilité d’utilisation, la compatibilité avec les méthodes d’imagerie non invasives nucléaires et optiques, la compatibilité avec l’étude des composés sur des effectifs pertinents d’un point de vue statistique, la disponibilité des modèles humanisés exprimant les cibles thérapeutiques d’intérêt, et de souris transgéniques exprimant un reporteur d’imagerie d’intérêt, ainsi que la faible variabilité de réponse attendue d’un animal à l’autre par rapport à d’autres espèces permettent de tester plus de traitements et de sélectionner ceux qui génèrent des effets plus robustes et reproductibles nous ont conduit à choisir la souris et le rat comme modèles. Les animaux utilisés sont de jeunes adultes de façon à avoir un système immunitaire mature et stable permettant un développement tumoral et une réponse immunitaire reproductibles. Souris : en général à partir de 6-8 semaines Rats : en général à partir de 6-8 semaines
Tutorat des gestes techniques de base chez la souris
- Formation professionnelle
Toutes tuées à l'issue, 1 200 souris sont utilisées pour l'apprentissage de gestes techniques de base par des personnels en attente d'habilitation, dans des procédures d'un niveau de souffrance léger. Elles reçoivent un prélèvement pour génotypage entre 7 et 15 jours, puis au maximum deux piqûres dans leur vie, injection intrapéritonéale, injection sous-cutanée ou prise de sang. Le porteur inscrit la mise à mort elle-même parmi les gestes à apprendre, et indique que les souris utilisées proviennent des élevages internes, leur génotype n'intéressant aucun projet de recherche. Il affirme qu'un organisme vivant est "nécessaire" et que le tutorat ne peut pas se faire sur un autre modèle.
Objectifs
L'unité de service met, à disposition de la communauté scientifique, un ensemble de prestations liées à l’utilisation de modèles animaux à des fins scientifiques. Des modèles rongeurs sont gérés, hébergés, développés et maintenus dans les locaux, pour les besoins de la communauté scientifique qui, pour réaliser sa recherche fondamentale et biomédicale, doit disposer de modèles précliniques permettant de comprendre diverses fonctions biologiques dans les pathologies humaines (maladies immunitaires, métaboliques, infectieuses inflammatoires, cancéreuses, etc). Le service réglementation et la structure bien-être animal de l'unité a établi une procédure obligeant tout utilisateur en attente de son attestation d'habilitation, à suivre un tutorat interne des gestes techniques de base afin de s'assurer que toutes les personnes qui entrent dans l'animalerie respectent le bien être animal.
Bénéfices attendus
Ce projet permet d’assurer la formation sous forme de tutorat des différents gestes couramment utilisés en recherche utilisant des animaux à des fins scientifiques afin de s’assurer de leur bonne acquisition et ainsi garantir le bien-être animal et le respect des 3R sous la supervision de la structure chargée du bien-être animal. Le tutorat permet également un rappel réglementaire qui favorisera l'application des 3R et l'implication de la structure bien être animal dans les projets.
Procédures
Lorsqu'ils sont nouveaux nés (7-15 jours), un prélèvement sera réalisé pour génotypage. Pendant le projet, les animaux seront soumis à une injection intrapéritonéale une injection sous cutanée, et/ou un prélèvement sanguin (2 piqûres maximum par animal durant leur vie, durée de quelques secondes). Les animaux seront euthanasiés par une méthode réglementaire en fin de projet.
Impact sur les animaux
Les animaux peuvent ressentir un stress lors de leur manipulation. De la douleur légère et de courte durée peut être ressentie lors des différents gestes techniques (piqûre, biopsie pour les animaux qui auront été génotypés). Une hémorragie peut se déclarer exceptionnellement lors des prélèvements de sang. L’anesthésie pourra engendrer une baisse de la thermorégulation et dans de rares cas une détresse respiratoire.
Devenir
L'euthanasie par une méthode réglementaire fait partie des gestes techniques de base en recherche animale nécessaires pour la réalisation des projets scientifiques.
Remplacement
Un organisme vivant est nécessaire pour mener à bien les divers projets scientifiques autorisés au sein de l'établissement. La souris est le modèle le plus utilisé par les chercheurs pour étudier les fonctions biologiques et les pathologies. Par conséquent, le tutorat ne peut pas être réalisé sur un autre modèle .
Réduction
Nous utiliserons 2 souris par personne lors du tutorat. Ces souris proviennent des élevages réalisés dans l'établissement, ce sont les animaux dont le génotype n'est pas d'intêret pour les projets de recherche et qui sont destinées à l'euthanasie. Dans le cadre des 3R, ces souris seront donc utilisées pour ce projet. Il n'y aura pas de test statistique réalisé dans le cadre de ce projet de tutorat. Au total 1200 animaux pourront être utilisés dans ce projet.
Raffinement
Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation avec un cycle jour nuit automatique : les animaux sont hébergés avec leurs congénères (l’isolement est limité au maximum) en portoirs ventilés avec un système d’abreuvement automatique et un accès ad libitum à la nourriture et l’eau. Le milieu est enrichi avec un des enrichissements ci-après : carré de lanière kraft, batônnet en bois, rouleau en carton ou maisonnette. Les conditions de températures et d’hygrométrie sont contrôlées et monitorées. Les animaux sont vérifiés quotidiennement. Deux souris seront utilisées par utilisateur afin de permettre leur récupération entre deux gestes techniques. Nous nous efforçons à chaque instant de raffiner nos procédures afin de garantir le bien-être des animaux en cours de procédure grâce à une surveillance attentive et quotidienne des animaux (points limites, implication de la structure bien être animal).
Choix des espèces
La souris est le modèle le plus utilisé par les chercheurs pour étudier les fonctions biologiques et les pathologies. Le tutorat doit se dérouler sur des souris adultes pour être au plus proche des stades de développement utilisés dans les projets de recherche. De plus, dans un souci de bien être animal, les souris utilisées ne seront pas vieillissantes. Ainsi, les animaux auront entre 2 et 6 mois de vie.
Travaux pratiques de formation réglementaire à la chirurgie chez la souris
- Enseignement supérieur
- Formation professionnelle
Tuées encore sous anesthésie, sans reprise de conscience, 200 souris subissent une incision de l'abdomen puis des sutures, dans des procédures déclarées d'un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent aussi une puce d'identification, jusqu'à quatre injections intrapéritonéales et deux injections sous-cutanées. Le projet ne produit aucune connaissance, il sert des travaux pratiques de formation réglementaire à la chirurgie, à raison d'une souris par binôme d'étudiants, jusqu'à 32 étudiants par session et deux sessions par an. Le porteur indique que les sutures sont d'abord apprises sur des cuisses de poulet, et que les souris utilisées sont des animaux "de réforme" issus d'élevage qui auraient de toute façon été tués.
Objectifs
L'objectif de ce projet est la réalisation de travaux pratiques dans le cadre d'une formation réglementaire de la chirurgie pour l'enseignement de la gestion de l'anesthésie, de l'asepsie et de la douleur au cours d'un acte chirurgical réalisé chez la souris. Les étudiants auront préalablement reçu des informations théoriques en présentiel sur les bonnes pratiques en chirurgie. Ils auront également pu s'entraîner à la réalisation de sutures sur des supports inertes.
Bénéfices attendus
Les étudiants pourront mettre en pratique les cours théoriques qu'ils auront préalablement suivis et mettre en application les différents moyens mis à leur disposition pour évaluer la profondeur de l'anesthésie et l'entretien d’une anesthésie chirurgicale, pour la préparation d'un champ stérile, le travail de manière aseptique, la réalisation d'une procédure chirurgicale tout en contrôlant en permanence la qualité et la profondeur de l'anesthésie.
Procédures
Injection d'une puce d'identification et de mesure de température. Durée : quelques secondes. Une à 4 injections intrapéritonéales. Durée : quelques secondes. Une anesthésie (gazeuse ou chimique). Durée 30 minutes. Deux injections sous cutanée. Durée : quelques secondes. Une procédure chirurgicale, une incision au niveau de l'abdomen, réalisée sous anesthésie sans reveil. Durée 1h maximum. Sutures des plans musculaires et cutanés réalisées sous anesthésie: 15 minutes
Impact sur les animaux
Les animaux subiront un stress lié aux administrations en intraperitonéal (IP) et en sous-cutané (SC) et un inconfort lié au réveil à la suite de l'anesthésie.
Devenir
Les animaux issus de cette enseignement ne pourront pas être réutiliser dans d'autres expériences car ils auront subi une procédure chirurgicale. Tous les animaux sont donc mis à mort à la fin de la procédure chirugicale encore sous anesthésie pour éviter toute angoisse ou douleur liées au reveil.
Remplacement
Plutôt que d'étre réalisé directement sur des souris, l'enseignement des différents types de sutures sera réalisé sur des cuisses de poulet en amont des travaux pratiques réalisés sur la souris. La structure des cuisses de poulet permet de différentier les sutures musculaires et cutanées et une prise en main et la maitrise du geste sur un support inerte avant de le réaliser sur l'animal.
Réduction
Plutôt que l'utilisation d'une souris par étudiant, il sera utilisé une souris par binôme sans que cela ne nuise à la qualité de l'enseignement. A raison d'un maximum de 32 étudiants par session, et 2 sessions par an, cela permet la réduction de l'utilisation de 32 souris/an. Les souris seront des souris de réforme qui auraient dû être mises à mort car issues d'élevage et non utilisées ou arrivées en fin de projet (témoins ...). Des souris seront commandées chez l'éleveur que s'il n'y a pas du tout ou pas suffisamment de souris de réforme.
Raffinement
Une anesthésie chirurgicale sera réalisée pour les animaux devant subir une insition au niveau de l'abdomen avec administration conjointe d'un antalgique dès l'induction de l'anesthésie. La température au cours de l'anesthésie sera monitorée à l'aide d'une puce introduite en sous-cutané. Un gel ophtalmique de type Ocrygel sera appliqué sur les yeux des souris pendant les anesthésies pour éviter toute lésion liée à un potentiel dessèchement de la cornée.
Choix des espèces
Le modèle souris se justifie car c'est le modèle le plus utilisé en expérimentation animale et qu'il est possible, sur notre site, d'utiliser des souris normalement vouées à être mises à mort car issues d'élevage mais non incluses dans des procédures.
Formation à la chirurgie cardiaque pour induire une insuffisance cardiaque chez le rongeur.
- Formation professionnelle
Rats : 105
Toutes tuées par dislocation cervicale à l'issue, 315 souris et rats subissent une ligature coronaire ou une constriction de l'aorte de vingt minutes sous anesthésie, dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère, 135 d'entre eux ne se réveillant jamais. Le projet ne vise aucune connaissance nouvelle, seulement l'entraînement de personnels aux gestes chirurgicaux avant les projets scientifiques. Le porteur indique que la douleur de l'infarctus est maximale pendant 24 heures et que l'insuffisance cardiaque qui s'installe s'accompagne d'ascite et d'œdème pulmonaire, provoquant fatigue, essoufflement, perte de poids et prostration. Il justifie ce recours par le risque d'avoir "trop de mortalité inutile" pendant les projets scientifiques ensuite, et affirme que l'usage de modèles animaux est "indispensable".
Objectifs
Ce projet vise à former des personnels à la réalisation de modèles animaux pour l’étude de l’insuffisance cardiaque. L’insuffisance cardiaque est une maladie fréquente, touchant un million de personnes en France et dont la fréquence d’apparition a doublé en 10 ans. Elle correspond à l’incapacité du cœur à pomper suffisamment de sang pour répondre aux besoins de l’organisme. Afin de respecter le principe des 3R (Réduction, Raffinement, Remplacement), le laboratoire développe au maximum des méthodes d’analyses in vitro. Cependant pour étudier la pathologie de l’insuffisance cardiaque, l’utilisation de modèles animaux est indispensable pour l’évaluation de la fonction cardiovasculaire. En effet le système cardiovasculaire est régulé par des mécanismes physiologiques qui ne sont pas simulables dans toute leur complexité in vitro. Pour cela nous utilisons des modèles d’insuffisance cardiaque chez la souris ou le rat générés par des procédures chirurgicales. L’évolution de la pathologie peut être suivie par échocardiographie et permet ainsi de tester les hypothèses mécanistiques et thérapeutiques. Ces procédures sont complexes et nécessitent un apprentissage approfondi par l’expérimentateur sur des animaux contrôles avant de réaliser les expériences liées aux projets scientifiques dans les meilleures conditions et de respecter ainsi pour tous les projets scientifiques le principe des 3R. En l’absence de formation préalable, le risque est d’avoir trop de mortalité inutile pendant les projets scientifiques.
Bénéfices attendus
L'objectif principal de ce projet est de former le personnel afin d'avoir des modèles reproductibles et standardisés afin de mettre en oeuvre nos projets scientifiques de manière plus efficace.
Procédures
135 animaux seront intégrés dans des procédures sans réveil. Ils seront soumis à une procédure chirurgicale (induisant l'insuffisance cardiaque) de 20 minutes sous anesthésie générale. 180 animaux seront intégrés dans des procédures avec réveil. Ils seront soumis à une procédure chirurgicale (induisant l'insuffisance cardiaque) de 20 minutes sous anesthésie générale. Ils seront ensuite soumis à 3 échographies cardiaque sous anesthésie générale durant 5 minutes.
Impact sur les animaux
L’infarctus du myocarde et la constriction de l'aorte peuvent entrainer plusieurs effets indésirables chez la souris et le rat. La douleur attribuable à l'infarctus du myocarde est maximale jusqu'à 24 h chez la souris et le rat . Les chirurgies réalisées entraineront des douleurs plus ou moins importantes selon que les animaux subiront ou non la ligature coronaire ou la constriction de l'aorte. L’insuffisance cardiaque qui va ensuite s’installer dans les groupes ayant subi la ligature de la coronaire ou la constriction de l'aorte va s’accompagner des signes cliniques de cette pathologie. Apparition d’une ascite et un œdème pulmonaire, qui provoquent fatigue, essoufflement, perte de poids et prostration. Au moment des chirurgies et de l’échographie les yeux des animaux peuvent subir un léger dessèchement.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés en fin de procédure par disclocation cervicale afin de récupérer les différents tissus en vue d'expériences scientifiques ultérieures.
Remplacement
Le recours à des animaux se justifie par la nécessité d'étudier la fonction cardiaque dans un contexte physiopathologique complexe et multifactoriel impliquant une circulation sanguine. De plus, lors d’un infarctus, le corps met en place des régulations physiologiques impliquant le système neuro-hormonal. Ces régulations neuro-hormonales ne peuvent pas être reproduites in vitro ce qui rend indispensable l’expérimentation dans un modèle préclinique intégré. L'utilisation d'animaux se justifie également par l'incapacité d'obtenir une lignée cellulaire stable de cellules cardiaques.
Réduction
Les manipulateurs réaliseront une échocardiographie après chaque opération. Dès qu’une certaine homogénéité dans les opérations sera atteinte, celle-ci étant observée grâce à la mesure de fraction d’éjection, l’expérimentateur arrêtera son entrainement et pourra passer à un projet autorisé plus ciblé. Le critère de jugement principal sera la baisse de la fraction d’éjection cardiaque. Afin de minimiser le nombre d’animaux, cette formation utilisera des animaux issus de colonies transgéniques déjà présentes à l’animalerie et qui ne seront pas utilisés. A la fin des expérimentations les animaux sont euthanasiés et les organes pourront être prélevés afin de collecter le tissu pour des expérimentations de mise au point.
Raffinement
Les animaux seront surveillés quotidiennement et leur entretien sera effectué dans des conditions soigneusement contrôlées pour s’assurer qu’ils ne subissent aucun stress. Afin d’améliorer leurs conditions d’hébergement de l’enrichissement sera ajouté dans leurs cages. Les animaux seront mis en cage et observés tous les jours. Les cages seront changées 1 fois par semaine afin de minimiser une éventuelle infection. Les procédures seront réalisées en respectant au maximum le bien-être animal et en limitant la souffrance par le respect des méthodes anesthésiques et analgésiques. Les animaux seront placées sur une table chauffante thermorégulée à 37 °C durant tout le temps de l’intervention chirurgicale et des échographies. Pour chaque injection, une anesthésie locale par application d’un gel de lidocaïne au point d’injection sera réalisée. Les yeux seront protégés du dessèchement par un onguent ophtalmique et de la lumière par une compresse humidifiée. Des critères bien spécifiques ont été determinés afin de mettre en place les points limites de cette étude.
Choix des espèces
Le rat et la souris sont choisis car ce sont des mammifères qui constituent des modèles courants et classiques pour l'étude de la fonction cardiovasculaire y compris dans un contexte pathologique. Ce sont des modèles de choix car ils offrent la possibilité d’induire l’insuffisance cardiaque par des procédures chirurgicales. Des animaux adultes âgés de 7 à 10 semaines sont utilisés car les maladies cardiovasculaires se déclarent essentiellement à l’âge adulte.
Travaux pratiques de Physiologie animale pour la Licence et le Master de Sciences de la Vie et de la Santé
- Enseignement supérieur
Tués avant tout réveil, 1 105 rats sont anesthésiés de trente minutes à trois heures pour que des étudiants de licence et de master s'exercent à canuler la trachée, la veine jugulaire, l'artère carotide et la vessie, avant une injection létale. Le porteur décrit ces séances comme une formation pratique et non comme un travail de recherche, un animal servant à deux ou trois étudiants. Il indique que des travaux pratiques virtuels ou sur organes isolés existent et sont utilisés quand les objectifs pédagogiques le permettent, tout en jugeant ces séances sur animaux vivants "indispensables" aux étudiants visant un poste de technicien. Il conclut à l'absence de toute sensation, les procédures étant classées sans réveil.
Objectifs
Le projet concerne la formation pratique à l’exploration fonctionnelle des fonctions physiologiques respiratoire et cardiovasculaire d'étudiants de licence et de master en sciences de la vie et de la santé. Les 5 procédures concernées, correspondant à 5 travaux pratiques (TP) visent à former les étudiants aux techniques de canulation (artère carotide, trachée, veine jugulaire et vessie) et d’analyse fonctionnelle respiratoire et cardiovasculaire sur le rat anesthésié par injection intra-péritonéale d'un anesthésique (kétamine) et d’un analgésique (xylazine), ainsi qu’une injection sous-cutanée d’un anesthésique local (lidocaïne). Ces TP sont indispensables aux étudiants désireux de s'insérer sur le marché du travail avec un niveau de technicien et constituent également, pour ceux qui souhaitent poursuivre leurs études en 2e année de Master et doctorat, des TP préparatoires aux méthodologies nécessaires pour certains lors de leur stage pratique en laboratoire.
Bénéfices attendus
La mise en place de travaux pratiques utilisant des animaux vivants vise à initier les étudiants à l’expérimentation en physiologie animale, à leur enseigner les connaissances pratiques de techniques d'étude sur animal vivant et à les sensibiliser aux notions éthiques et réglementaires de l'expérimentation animale. Elle répond par ailleurs au référentiel de connaissances et de compétences en licence de Sciences de la Vie précisant que les étudiants doivent être formés à « appliquer les techniques expérimentales fondamentales en Sciences de la Vie dans le respect des bonnes pratiques de laboratoire ».
Procédures
Toutes les interventions sont réalisées sur animaux anesthésiés sans réveil, pour une durée de 30 minutes à 3 heures maximum, selon les procédures. Chaque intervention est réalisée une seule fois. - cathétérisation de la trachée (20 à 30 min selon le niveau de formation) - cathétérisation de la veine jugulaire (30 min) - cathétérisation de l’artère carotide (30 min) - cathétérisation de la vessie (15 min) - injections létales (30 secondes)
Impact sur les animaux
Toutes les procédures sont classées « sans réveil », donc en absence de sensation, notamment de douleur, souffrance ou mal-être, durant la procédure sous anesthésie et, par définition, de douleur post-opératoire. L’absence de sensation est assurée par le contrôle de la profondeur de l’anesthésie générale, combinée à l’injection d’un anesthésique local préalablement à la réalisation des gestes invasifs.Le stress de la contention ou un inconfort lié à l'injection d'anesthésique peuvent être observés.
Devenir
Les procédures étant sans réveil, les interventions pratiquées ne permettent pas le réveil des animaux, et les animaux sont euthanasiés à la fin de la procédure avant retour à l’état de conscience.
Remplacement
Dans une stratégie de remplacement, lorsque les objectifs pédagogiques sont compatibles, les travaux pratiques (TP) sont des TP virtuels, ou réalisés sur organes isolés, hors procédure. Les TP sur animaux se limitent à des enseignements de spécialisation, et concernent, par rapport aux effectifs totaux, un nombre restreint d’étudiants ayant choisi de suivre ces enseignements en rapport avec leurs objectifs professionnels
Réduction
Afin de réduire le nombre d'animaux utilisés, les étudiants dans les enseignements à forts effectifs (plus de 100 étudiants) travaillent en trinôme lors des 3 séances de TP. Pour les formations à plus faible effectif (moins de 20 étudiants), les étudiants travaillent en binômes. Un seul animal est donc utilisé pour 2 ou 3 étudiants, de manière à limiter le nombre d’animaux utilisés, en fonction des objectifs pédagogiques.
Raffinement
Toutes les procédures sont classées « sans réveil », donc en absence de sensation, notamment de douleur, souffrance ou mal-être, durant la procédure sous anesthésie et, par définition, de douleur post-opératoire. L’absence de sensation est assurée par le contrôle de la profondeur de l’anesthésie générale, combinée à l’injection d’un anesthésique local préalablement à la réalisation des gestes invasifs, superficiels. L’anesthésie est assurée par l’association d’un d'anesthésique général, la kétamine, associée à un sédatif/analgésique/myorelaxant, la xylazine, ce qui induit une anesthésie profonde d’environ 45 min. Durant l’anesthésie, la température corporelle est maintenue à la valeur physiologique (37°C) par le maintien de l’animal sur un tapis chauffant adapté. Pour limiter le stimulus nociceptif induit par la procédure de pose des cathéters, une anesthésie locale (lidocaïne) préalable des zones cathétérisées est réalisée. De plus, lorsque cela est compatible avec l’interprétabilité des données, les systèmes invasifs de recueil des paramètres physiologiques (comme la pose d’un cathéter trachéal) sont remplacés des systèmes non invasifs (comme la pose d’un masque à anesthésie). L’enregistrement des paramètres physiologiques n’est pas en lui-même douloureux. L’évaluation de la profondeur de l’anesthésie est évaluée régulièrement en peropératoire par l’absence de réflexe podal et de réflexe palpébral. Les signes avant-coureurs du réveil (réponse au pincement de la patte, réflexe palpébral, apparition de mouvement spontané) sont attentivement surveillés et, s'ils apparaissent avant le moment prévu de la réinjection régulière d’anesthésiques, entrainent une injection anticipée d’anesthésique et de sédatif, de façon à éviter toute souffrance ou angoisse à l'animal. Des points limites appropriés sont définis et appliqués. En amont des procédures proprement dites, le bien-être des animaux et l’absence de stress ou douleur sont assurés lors de l’accueil et de l’hébergement des animaux par une période d’acclimatation dans la zone de stabulation d’au moins 5 jours avant les TP et un hébergement en groupes sociaux stables dans un environnement calme avec un enrichissement adapté à l’espèce (tunnels translucides rouges ; lanières de bois pour paille de nid.)
Choix des espèces
Le rat, outre le fait d'être classiquement utilisé dans les laboratoires de recherche, présente l'avantage par rapport à la souris d'être de taille plus importante et donc de faciliter la canulation de la trachée, des différents vaisseaux et de la vessie. Animaux adultes jeunes de taille moyenne (250 - 400 g) afin de standardiser au maximum les procédures (adéquation entre le diamètre des vaisseaux et le diamètre des cathéters disponibles) et de faciliter la canulation des différents vaisseaux et de la vessie par les étudiants se formant à ces gestes techniques. Des rats mâles ou femelles seront utilisés selon leur disponibilité auprès des fournisseurs, l’analyse des paramètres étudiés ne dépendant pas du sexe.
Formation à la maitrise d’un modèle animal ayant pour objectif de comprendre le rôle du système cholinergique sur la mémoire à court-terme
- Enseignement supérieur
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Toutes tuées à l'issue parce qu'elles ont reçu une injection de scopolamine, 130 souris sont utilisées dans un travail pratique étudiant, dans des procédures d'un niveau de souffrance déclaré léger. Le test est décrit avec précision, quatre séances d'habituation puis une phase de reconnaissance d'objets, et l'injection abdominale de scopolamine altère volontairement leur mémoire pendant environ cinq heures. Le projet ne vise aucune production de connaissances, il renouvelle l'autorisation d'un cours qui forme 24 étudiants par an, à raison de deux souris par binôme. Le porteur affirme que la formation aux gestes reste "essentielle" tant que l'expérimentation sur rongeurs sera autorisée, argument qui fait reposer la justification sur le maintien de la pratique elle-même.
Objectifs
Ce projet rentre dans le cadre des Travaux Pratiques d’un cours s’adressant à des étudiants anglophones. L’objectif du cours est de représenter un axe d’apprentissage important pour la compréhension par de futurs neurobiologistes du rôle des neuromédiateurs et en particulier celui du système cholinergique dans la mémoire et les processus cognitifs. Il s’agit d’un renouvellement d’autorisation pour un cours ayant fait ses preuves et dont le protocole est conçu de manière à pouvoir être géré selon les infrastructures disponibles et accessibles, tout en formant annuellement 24 étudiants.
Bénéfices attendus
Ce projet éducatif représente un axe d’apprentissage important pour la compréhension par de futurs neurobiologistes du rôle des neuromédiateurs dans les comportementaux et les tâches de mémoire. En Neurobiologie, les modèles animaux sont utilisés lorsqu’aucune alternative n’est disponible. Par exemple, des biopsies cérébrales ne peuvent pas être envisageables contrairement à d’autres tissus. Les modèles animaux permettent d’étudier un processus spontané ou induit, présentant un ou plusieurs aspects communs avec un phénomène équivalent chez l’humain. Ceci est de fait particulièrement utile en Neurobiologie et dans le cadre de maladies psychiatriques, dégénératives ou neurodéveloppementales. Il est donc important dans le cadre d’une formation d’étudiants au domaine des Neurosciences d’aborder ces aspects et de les initier aux expérimentations sur animaux. C’est aussi la possibilité de les sensibiliser directement aux aspects éthiques liés à l’expérimentation animale par un enseignement très adapté et très encadré.
Procédures
Les animaux sont soumis à un test comportemental de reconnaissance d’objet permettant à la souris de se mouvoir librement et d’explorer un nouvel environnement. Les animaux sont habitués à leur environnement pour éviter tout impact sur leur activité exploratoire. Cette phase d’habituation (H1-4) comporte 4 sessions, à un rythme de 2 sessions par jour (H1: souris groupées pendant 30 minutes ; H2-H3 : souris seules,10 minutes chacune ; H4 souris seules,10 minutes chacune, avec présentation objet). S’ensuit une phase d’exposition à des objets identiques de 3 sessions avec intervalle inter-session de 5 minutes puis une phase de test (T1 :souris individuelle, 5 minutes ; T2 souris individuelle, 5 minutes, 2 objets, ancien et nouveau) et enfin un test de reconnaissance de 5 minute, 10 minutes après la phase prcédente. La seconde intervention est une injection intrapéritonéale unique et de quelques secondes sur animal adulte vigile réalisée par l’enseignant.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables attendus peuvent être une peur et un léger stress physique de très courte durée avec un léger dommage comportemental totalement réversible et temporaire (5 heures environ). Ce dommage comportemental réside dans les capacités naturelles de la souris à reconnaitre des objets et se définit par une légère capacité mnésique momentanément altérée.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure car ils ne peuvent être ni réutilisés, ni adoptés car injectés avec de la scopolamine.
Remplacement
Dans le cadre du cours, l’analyse du système nerveux et de son implication dans des petites tâches comportementales très basiques est aussi réalisée à partir d’un modèle chez la drosophile. Toutefois les informations apportées ne peuvent être qu’un tout petit complément à celles obtenues chez le mammifère. En effet, le cerveau de la drosophile est petit pour uniquement 100000 neurones au total et son organisation est très particulière : les corps cellulaires des neurones sont massés à la périphérie, tandis que les projections axonales et dendritiques se regroupent au centre. Ce n’est pas du tout le cas du cerveau de la souris. La qualité des études comportementales et l’apprentissage ne peut donc être équivalent. Aucune méthode alternative ne pourra remplacer l’animal dans ce projet. Des enseignements par vidéos sont également utilisés lorsque possible mais sans altérer la qualité d’apprentissage. Tant que l’expérimentation sur rongeurs sera autorisée en recherche, la formation des étudiants aux gestes réalisés eux-mêmes est essentielle.
Réduction
Le nombre d’animaux est réduit à son minimum pour les 24 étudiants répartis en 12 binômes (26 animaux au total, 2 animaux par binôme et deux supplémentaires pour la démonstration par les enseignants). Ce projet pourrait utiliser des animaux surnuméraires d'une activité d'élevage sous la condition d’obtention des souris pour la date précise de l’enseignement.
Raffinement
Tous les efforts techniques sont mis en œuvre pour minimiser au maximum toute douleur et tout inconfort de l’animal. Le bien-être de l’animal sera évalué selon une grille mise en place par la structure du bien-être de l’animal. La qualité des études comportementales en dépend également. Des mesures spécifiques comprendront : une surveillance accrue des animaux, des phases répétées d’habituation en amont de l’expérience, une prise en charge de la surveillance et du déroulement des expériences par un enseignant expérimenté de longue date. Les phases d’habituation seront réalisées entre les souris d’une même cage pour permettre de conserver leur environnement familier. Il n’y a pas de souffrance attendue avec grille de points limites. En cas de problème comportemental inattendu, il sera immédiatement mis à mort.
Choix des espèces
En Neurobiologie, les modèles animaux sont utilisés lorsqu’aucune alternative n’est disponible. Par exemple chez l’homme, des biopsies cérébrales ne peuvent pas être envisageables contrairement à d’autres tissus. Les modèles animaux permettent d’étudier un processus spontané ou induit, présentant un ou plusieurs aspects communs avec un phénomène équivalent chez l’humain. Ceci est de fait particulièrement utile en Neurobiologie et notamment dans le cadre de maladies dégénératives. Il est donc important dans le cadre d’une formation d’étudiants au domaine des Neurosciences d’aborder ces aspects et de les initier aux expérimentations sur animaux. C’est aussi la possibilité de les sensibiliser directement aux aspects éthiques liés à l’expérimentation animale par un enseignement très adapté. Le modèle murin est le plus adapté pour illustrer les concepts à enseigner. Les animaux sont utilisés adultes (12 semaines). Ce stade est justifié par la nécessité d’avoir un cerveau mature.
Pratique formative aux études précliniques chez le rat anesthésié
- Enseignement supérieur
Tués avant tout réveil, 420 rats subissent deux injections puis une chirurgie sous anesthésie générale de moins de trente minutes, suivie d'une heure de mesures physiologiques, pour des travaux pratiques d'étudiants en licence. Les gestes sont réalisés par des enseignants, les étudiants assurant le suivi de l'anesthésie, à raison d'un rat par étudiant. Le porteur indique que des alternatives sans animaux existent, plateformes, logiciels et jeu pédagogique, mais les juge inadaptées aux objectifs pédagogiques, tout en annonçant une plateforme de réalité virtuelle en cours de montage. Il présente ces travaux pratiques comme une formation de base "indispensable", et prévoit d'utiliser des rats "surnuméraires" de sa propre structure.
Objectifs
L'objectif de ce projet est l'acquisition de la démarche éthique, des gestes techniques et de la démarche expérimentale à mettre en place lors des études précliniques pour des étudiants en Licence sciences de la vie. Ces étudiants pourront ainsi accéder via une poursuite d’études en master et en thèse à des métiers comportant des procédures expérimentales chez l’animal (départements de pharmacologie de l’industrie pharmaceutique, laboratoires de physiopathologie et de pharmacologie des centres de recherche en biologie-santé, ...). L’ organisation pédagogique universitaire est la suivante sur les 2 dernières années de la licence : o En seconde année (effectifs de 400 étudiants) les étudiants sont sensibilisés à l’acquisition du signal biologique par voie numérique de paramètres enregistrables chez l’homme (pouls artériel, volume et fréquence respiratoires, transmission nerveuse) ainsi qu'à la manipulation des animaux dans le cadre d’enregistrement de paramètres biologiques chez l’animal vigile (volume pulmonaire, pression artérielle). o En troisième année (effectifs de 80 à 150 étudiants), interviennent les travaux pratiques sur le rat anesthésié dans le cadre du projet faisant l’objet de cette demande. L'utilisation d'animaux et la chirurgie pratiquée par des personnels expérimentés permettra aux étudiants d’acquérir une approche concrète de la problématique et de la méthode scientifique des études précliniques avec un regard critique sur les conditions et limites d'utilisation des animaux. Le contexte scientifique du projet correspond à la mise en place de conditions d'études précliniques dans le cadre des fonctions cardiaques, respiratoires, digestives et rénales. Les différents paramètres physiologiques seront évalués par les étudiants en conditions normales et comparés à ceux obtenus sous différents stimuli ou lors de traitements pharmacologiques. Enfin, afin de sensibiliser les étudiants à la pertinence du choix de la méthode de mesure pour l'optimisation et la pertinence des résultats obtenus, différentes modalités de mesure pourront être utilisées, évaluées et comparées. Ces résultats constitueront une base de données scientifiques indispensables à un travail de réflexion et d'analyse.
Bénéfices attendus
Ce projet s’intègre dans une démarche de formation technique et scientifique fondamentale pour l’obtention d'une Licence scientifique dans le domaine de la biologie-santé. Les mises en situation d'études précliniques des étudiants et l'acquisition de compétences en enregistrement du signal biologique sur petit mammifère font partie de la formation scientifique de base indispensable pour aborder concrètement leurs formations ultérieures et leur activité professionnelle à venir.
Procédures
Chaque rat aura 2 injections par voie intrapéritonéale en condition vigile (une injection d'un mélange d'antalgiques en préopératoire et une injection pour l’induction de l'anesthésie). La durée totale pour chaque contention et injection sera inférieure à 10 secondes. Sous anesthésie générale, chaque rat sera l’objet d’une intervention chirurgicale qui n’excédera pas 30 min et de mesures physiologiques qui n’excéderont pas une heure. Le temps maximum sous anesthésie générale ne dépassera pas 1 heure et 30 min.
Impact sur les animaux
L’ensemble des procédures étant sans réveil, les nuisances attendues sont donc les effets connus du stress ainsi qu'une douleur légère et transitoire au moment de la contention, de l'injection d'antalgiques et d'anesthésique et de la phase d'endormissement qui est inférieure à 5 min.
Devenir
Pour l'ensemble des procédures expérimentales, la mise en place invasive de capteurs, de canules et de cathéters n’autorise pas la réutilisation des animaux et conditionne leur mise à mort. Tous les animaux seront mis à mort en fin d'expérience par surdosage d'anesthésique.
Remplacement
Ce projet vise à répondre aux exigences du Programme Pédagogique National prévoyant des travaux pratiques d’initiation à l’évaluation de fonctions physiologiques et de l’activité biologique de molécules médicamenteuses. Il s'agit d'un apprentissage concret de la problématique scientifique et surtout des conditions et des limites de l'utilisation d'animaux dans un cadre expérimental adapté à la formation. Des alternatives non-animales sont actuellement disponibles (Plateformes, logiciels, jeu pédagogique) mais ne sont pas réellement adaptées aux objectifs pédagogiques de la formation. Cependant, certaines de ces alternatives seront mises en place à la prochaine maquette d'enseignement ainsi qu'une bibliothèque obtenue grâce au présent projet regroupant des données expérimentales et des films illustrant l’importance des gestes techniques. De plus, afin de répondre à la fois aux objectifs pédagogiques et éthiques, la mise en place d'une plateforme de réalité virtuelle est en cours de montage avec des financements associés.
Réduction
En comparaison de la maquette de formation précédente, le nombre utilisé a été réduit de 2,5 animaux par étudiant à 1 animal par étudiant dans la nouvelle configuration. La réduction sur l'ensemble du projet de 3 ans est donc de 195 animaux pour un effectif étudiant augmenté de quarante-deux pour cent (80 à 140 étudiants). De plus, les données expérimentales seront partagées entre les sous-groupes d’étudiants, ce qui permet de réduire le nombre d'animaux à son minimum.
Raffinement
Afin de diminuer au maximum la souffrance des animaux dans ce projet, une médication analgésique sera pratiquée en préopératoire. Par ailleurs, dans le but de réduire le stress et la douleur induite, tous les actes seront réalisés sous anesthésie générale en condition de température contrôlée (tapis chauffant) et sous anesthésie locale lors des incisions. L'ensemble des gestes de contention, d'injections IP et IV, de chirurgie de même que la mise à mort sont effectués par une personne compétente en expérimentation animale et en chirurgie à savoir un enseignant. Les étudiants réalisent le suivi de l’anesthésie et remplissent la fiche de suivi (sous notre supervision donc 5 personnes au total par rat). Les étudiants sont responsabilisés par l’observation des signes cliniques de l’animal dans toutes les phases expérimentales et pendant l’acquisition des données biologiques. La grille d'évaluation des signes cliniques est éditée pour chaque individu afin de suivre le plus précisément possible l'évolution de l'état physiologique et de l'anesthésie. Les quatre personnes réalisant l'ensemble des gestes sur les animaux (contention, injection, chirurgie) sont tous compétentes en chirurgie sur petit animal avec une expérience avérée de plusieurs années. Lors de chaque séance de TP, 4 personnes compétentes seront présentes dans la salle de TP pour 4 rats, soit 1 personne compétente par rat.
Choix des espèces
Le rat de souche Wistar est un modèle pertinent pour la chirurgie en regard de sa taille et de sa faible sensibilité au stress. De plus, il s’agit d’une souche très utilisée dans toutes les disciplines de la recherche biomédicale. Les rats utilisés, âgés de 10 à 12 semaines, ont une physiologie des régulations stable. L'intérêt est d'utiliser des animaux adultes matures permettant de réaliser des lots suffisamment homogènes afin d'effectuer une étude statistique. Nous envisageons d'utiliser des rats surnuméraires issus de notre structure.
Réalisation des travaux pratiques d’une formation règlementaire aux bases fondamentales de la chirurgie expérimentale avec utilisation de rongeurs vivants.
- Formation professionnelle
Rats : 20
Tous tués à l'issue d'une opération unique, 190 souris et 20 rats vont être utilisés dans des travaux pratiques d'un niveau de souffrance modéré, non pour produire des connaissances mais pour entraîner des personnels à la chirurgie expérimentale. Chaque animal reçoit d'un stagiaire une injection d'anesthésique et une injection d'analgésique, subit une intervention pouvant durer deux heures trente, avec un risque d'hémorragie en cas de mauvaise hémostase ou de souffrance en cas de monitoring insuffisant de l'anesthésie, puis est mis à mort. Le porteur justifie cette mise à mort par le fait que le suivi post-opératoire ne peut pas être intégré à la formation et qu'aucun autre projet ne prévoit d'utiliser les animaux opérés. Il décrit cinq heures de travaux pratiques préalables sur substituts synthétiques, cuisses de poulet et cadavres de rongeurs, avant de conclure que l'apprentissage sur tissus vivants reste "indispensable" et que la Commission nationale de l'expérimentation animale impose le recours à des animaux vivants.
Objectifs
L’objectif du projet est la formation obligatoire des personnes amenées à concevoir ou à réaliser des interventions chirurgicales dans le cadre des projets scientifiques, plus précisément la partie travaux pratiques (8h) de cette formation d’une durée totale de 22h. Cette formation a pour vocation de dispenser tous les concepts inhérents et indispensables à toute chirurgie expérimentale (asepsie, anesthésie, analgésie, respect des structures anatomiques, choix du matériel, principe des sutures, suivi des animaux…).
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus de ce projet sont le bon niveau de formation des personnes réalisant des procédures chirurgicales sur l’animal de laboratoire, le respect des dispositions réglementaires relatives aux compétences des personnels, ainsi que la diffusion d’une culture de la bientraitance des animaux.
Procédures
Les animaux sont d’abord soumis à une anesthésie : Après contention de l’animal, le stagiaire effectue une injection intrapéritonéale unique d’un anesthésique, et une injection sous-cutanée unique d’un analgésique afin de raffiner au mieux la technique et d’éviter toute douleur à l’animal. La durée de la chirurgie, depuis l’induction de l’anesthésie jusqu’au réveil est de 2h30 maximum. Chaque animal subit une seule intervention et à l'issue de la procédure l'animal est mise à mort
Impact sur les animaux
Les effets indésirables possibles pour les animaux sont :- une hémorragie en cas de mauvaise réalisation de l’hémostase - une souffrance liée à une monitoring insuffisant de l’anesthésie Si un animal présente des signes de souffrance, la procédure en cours sera immédiatement interrompue et l’encadrant prendra la décision adéquate pour l’animal (euthanasie si nécessaire)
Devenir
Mise à mort Cela est justifié par le fait que le suivi post-opératoire sur plusieurs jours ne peut pas être intégré à la formation et que l’utilisation d’animaux ovariectomisés n’est pas prévue dans un autre projet.
Remplacement
Diverses méthodes ont été mises en œuvre au cours de notre formation pour remplacer l’animal. Ainsi, la première et majeure partie des travaux pratiques (les 5 premières heures) se déroule sur substituts synthétiques inertes ou pièces de boucherie (cuisses de poulets) et cadavres de rongeurs préférentiellement issus d’euthanasies indépendantes des besoins de la formation (A chaque session : au maximum 2 animaux euthanasiés /stagiaire peuvent être requis pour le TP d’anatomie et pour s’entraîner à la chirurgie sur animal mort). L’utilisation de substituts synthétiques inertes ou pièces de boucherie est un atout pour les participants et les intervenants qui peuvent ainsi rapidement se concentrer sur les gestes chirurgicaux, sans avoir à gérer les contraintes inhérentes à l’accès en animalerie et au suivi d’animaux opérés, disposer aisément de leurs notes et supports vidéo ou Power point. En outre, les participants peuvent s’entraîner et répéter, à leur rythme, les gestes chirurgicaux, sans avoir le stress de la surveillance du respect de l’asepsie, de l’anesthésie et des fonctions vitales de l’animal vivant. Cela favorise la sérénité et la confiance dans l’apprentissage de la chirurgie expérimentale. Néanmoins, l’observation des réactions physiologiques lors de l’anesthésie et l’apprentissage de la chirurgie des tissus vivants et vascularisés ne peuvent être reproduits par des méthodes alternatives et restent indispensables pour finaliser une formation efficiente. La Commission Nationale de l’Expérimentation Animale (CNEA) impose donc l’utilisation d’animaux vivants pour cette partie pédagogique de l’enseignement dans les formations à la chirurgie expérimentale. C’est pourquoi le remplacement de l’animal n’est pas envisageable pour cette partie des travaux pratiques.
Réduction
Afin de réduire le nombre total d’animaux utilisés à des fins scientifiques, nous utilisons préférentiellement des animaux de réforme (sortis de procédures expérimentales légères ou modérées et dont l’état général n’est pas affecté, ou surnuméraires) ou de surplus d’élevage, qu’il est prévu d’euthanasier dans la semaine, issus de l’établissement d’accueil. Dans le cas où de tels animaux ne seraient pas disponibles en quantité suffisante dans cet établissement, des animaux de réforme étant alors demandés à un élevage agréé. Nous réduisons également au maximum le nombre d’animaux utilisés pour chaque stagiaire : Pour la première partie des travaux pratiques, sur cadavres, au maximum 2 animaux euthanasiés /stagiaire peuvent être requis pour le TP d’anatomie et pour s’entraîner à la chirurgie sur animal mort). Pour la partie sur animal vivant, un seul rongeur par participant (rat ou souris, choix de l’espèce en fonction de l’agrément de l’établissement d’accueil de la formation et des besoins pédagogiques exprimés par les participants) est utilisé pour la réalisation d’une chirurgie complète. 2 animaux supplémentaires sont prévus à chaque session, dans le cas où un décès surviendrait avant la réalisation complète de la chirurgie par un ou 2 stagiaires (problème lors de l’anesthésie ou atteinte d’un point limite lors de la chirurgie). Afin de limiter également le nombre de participants, nos formations ne sont dispensées qu’aux personnes ayant l’obligation réglementaire de la suivre du fait de leurs missions professionnelles.
Raffinement
En termes de raffinement, nous nous efforçons toujours de limiter au maximum le stress des animaux en commençant les travaux pratiques sur animaux en dernière partie de formation. Dans l’attente, les animaux sont gardés dans une salle d’hébergement et ne sont amenés en salle de travaux pratiques qu’au dernier moment. Toutes les techniques enseignées font d’abord l’objet d’une démonstration et d’un apprentissage sur support inerte ou animal mort afin de remplacer l’animal vivant par des méthodes alternatives tant que l’apprentissage des gestes n’est pas suffisamment bien maîtrisé pour pratiquer sur animal vivant. Pour limiter toute douleur per-opératoire, un analgésique adapté est administré aux animaux opérés dès l’induction de l’anesthésie et sa durée d’action couvre la totalité de la procédure chirurgicale. Les animaux sont euthanasiés dès la fin de la chirurgie et observation des phases du réveil, leur évitant ainsi toute douleur post-opératoire. Enfin, l’encadrant veille tout au long de la séance de travaux pratiques au respect de l’éthique et de la bientraitance des animaux, il sensibilise en continu les stagiaires au raffinement des techniques (manipulation atraumatique et aseptique des tissus, lutte contre l’hypothermie, soins post-opératoires…) Les personnes encadrant les travaux pratiques sont particulièrement attentives à tout signe de douleur ou de détresse. Si un animal présente des signes de souffrance, la procédure chirurgicale en cours sera immédiatement interrompue et une personne compétente prendra la décision adéquate pour l’animal (euthanasie si nécessaire).
Choix des espèces
Cette formation a pour vocation de dispenser tous les concepts inhérents et indispensables à toute chirurgie expérimentale (asepsie, anesthésie, analgésie, respect des structures anatomiques, choix du matériel, principe des sutures, suivi des animaux…). Les notions enseignées sont applicables à toutes les espèces de mammifères utilisés à des fins scientifiques. Néanmoins, les rongeurs étant très majoritairement utilisés dans la recherche in vivo, certains concepts sont particulièrement développés pour les rongeurs, et les travaux pratiques sont réalisés sur rongeurs également. Le choix de l’espèce (souris ou rat) est fait en fonction de l’agrément de l’établissement d’accueil de la formation, et des besoins pédagogiques exprimés par les participants. Les animaux sont au stade adulte, à partir de 8 semaines ou au delà, leur âge n’a pas d’importance pour ce projet.
Formation aux gestes techniques et chirurgicaux pour les études portant sur l’AVC ischémique chez l’animal vigile
- Formation professionnelle
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Pour entraîner des expérimentateurs aux gestes chirurgicaux d'un modèle d'AVC, 240 souris sont utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère, toutes tuées à l'issue. Chacune subit trois chirurgies, dont l'induction de l'ischémie cérébrale de quarante minutes sans anesthésie générale, sous simple anesthésie locale et analgésie, précédée de quatre jours d'habituation à la chirurgie éveillée. Le porteur attend un stress lié à la survenue de l'AVC chez la souris éveillée, des douleurs post-opératoires, des pertes de poids et des déficits fonctionnels, et signale des arrachements de prothèse crânienne. Il affirme que les techniques de substitution ne permettent pas d'acquérir ces gestes, et annonce que les données produites pendant l'apprentissage pourront servir de résultats préliminaires au projet suivant.
Objectifs
L’Accident Vasculaire Cérébral (AVC) est la 1ère cause de handicap acquis chez l’adulte, posant un problème majeur tant dans le domaine de la santé publique que sur le plan humain. Chaque année environ 17 millions de personnes dans le monde connaitront un épisode d’AVC pouvant entrainer des séquelles plus ou moins sévères voir la mort de l’individu. Actuellement, la prise en charge des patients repose sur l’injection intraveineuse de l’activateur tissulaire du plasminogène (tPA) recombinant (dégradation du caillot sanguin) associée ou non à la thrombectomie (intervention mécanique). Toutefois, seule une faible proportion des patients (moins de 10%) y sont éligibles. L’AVC est donc un problème de santé publique et nécessite le développement de nouvelles approches thérapeutiques afin d’élargir la prise en charge des patients. Pour cela, un travail doit être réalisé afin de se placer dans les conditions les plus proches de la clinique humaine et permettre ainsi la transposition des résultats obtenus en laboratoire aux phases cliniques. Dans cette volonté d’adopter une démarche translationnelle dans les projets de recherche, un modèle davantage en adéquation avec la clinique doit être mis en place. C’est ce qui a été fait précédemment au laboratoire via la mise en place d’un modèle murin d’AVC ischémique chez l’animal vigile permettant d’exclure tout impact de l’anesthésie sur les évènements associés à cette pathologie. En effet, les agents anesthésiants peuvent modifier le fonctionnement cérébral et notamment au niveau de la dynamique du réseau vasculaire ce qui peut interférer avec le décours de l’AVC mais également biaiser les résultats obtenus quant à l’efficacité de certaines molécules. C’est pourquoi cette formation a pour but le bon apprentissage des gestes techniques et chirurgicaux permettant la mise en place du modèle AVC chez l’animal éveillé. Cette formation pratique aura pour résultat d’enrichir les projets via l’utilisation d’un modèle animal d’AVC sans biais liés à l’anesthésie, de réduire le nombre d'animaux des groupes expérimentaux associés aux projets futurs grâce à une meilleure maitrise et reproductibilité des gestes chirurgicaux des expérimentateurs ainsi qu'une meilleure prise en charge et suivi du bien-être animal .
Bénéfices attendus
Le bénéfice de l’apprentissage de ce modèle d’ischémie cérébrale chez l’animal vigile permettra de compléter les projets et/ou modifier progressivement les pratiques expérimentales par l’utilisation d’animaux non anesthésiés permettant d’être au plus proche des situations rencontrées en clinique humaine. Ceci a pour but de veiller à la reproductibilité du modèle et à la fiabilité des résultats qui pourront être obtenus dans les différentes études précliniques. Lors de l’utilisation de ce modèle, la bonne acquisition des gestes techniques et chirurgicaux permettra ainsi de réduire le nombre d’animaux utilisé dans les projets scientifiques futurs et d’améliorer la prise en charge et le bien-être des animaux.
Procédures
Les animaux seront soumis a 3 chirurgies : Une chirurgie de pose de prothèse crânienne sous anesthésie générale et couverture analgésique d'une durée de 20 minutes. Une chirurgie permettant une pose de cathéter et une préparation à l'induction de l'ischémie sous anesthésie générale et couverture analgésique d'une durée de 30 à 45 minutes. Une chirurgie d'induction de l'ischémie sans anesthésie générale, sous couverture analgésique et sous anesthésie locale d’une durée de 40 minutes. A 3 protocoles comportementaux : Un protocole d'habituation à la chirurgie éveillée pendant 4 jours consécutifs, avec des cessions augmentant progressivement de 15 min jusqu'à 1h15 au total. Un protocole de récupération fonctionnelle 24 heures post-AVC avec des sessions durant moins de 5 minutes par souris au total. A 3 protocoles d'imagerie vigile : 4 acquisitions par échographie ultrasonore, où chaque acquisition dure 5 minutes (avant AVC, post-AVC, 1 heure post-AVC et 24 heures post-AVC). Une acquisition à l'IRM de 15 minutes 24 heures après l’AVC.
Impact sur les animaux
Ce projet à titre d'apprentissage sera soumis à une attention et un encadrement strict pour garantir le bien-être des animaux pendant cette phase d'entrainement. Le stress de l'expérimentateur qui manipule l'animal (préhension de l'animal) et la douleur occasionnée lors des procédures (gestes chirurgicaux) sont pris en charge par une couverture analgésiante, anesthésiante, du contrôle de la température des animaux et d'un encadrement supplémentaire. Un environnement contrôlé par des conditions d'hébergements réglementaires et une surveillance stricte pallient également les nuisances attendues sur les animaux . Les nuisances et effets indésirables étant susceptibles d'apparaitre chez les animaux lors de la procédure seraient : - un stress lors des premières sessions d'habituation, - des douleurs postopératoires après la pose de prothèse, - une perte de masse corporelle après les anesthésies et l'induction de l'AVC, - des douleurs post-opératoires après la préparation à l'induction de l'ischémie, un stress dû à la survenue de l'AVC chez la souris éveillée, des déficits fonctionnels à la suite de l'AVC. Ces effets sont connus dans l’expérimentation au laboratoire. Une surveillance accrue sera réalisée à chacune de ces étapes. L’animal sera gardé en vie uniquement dans le cas où une personne compétente atteste de l’état de bien-être de l’animal suite à chaque étape de la procédure.
Devenir
Tous les animaux utilisés (240) pour les procédures suivantes : un type de modèle selon l'approche pour induire l'ischémie (procédure 1 ou 2), l’évaluation comportementale et les procédures d'imagerie (IRM et échographie à ultrasons) puis seront mis à mort. L'ensemble des animaux suivent une procédure sévère. Il n'est donc pas possible de les réutiliser ou les replacer suite à la procédure.
Remplacement
Dans ce projet, il n’est pas possible de remplacer le modèle animal pour les procédures expérimentales enseignées. En effet, des méthodes expérimentales excluant l’emploi d’animaux vivants ne peuvent être utilisées dans ce cas en remplacement car les techniques de substitution d’apprentissage de chirurgies actuelles ne permettent pas d’acquérir les gestes techniques. Cet apprentissage concerne les modèles animaux les plus utilisés dans le cadre d’étude sur l’AVC et les connaissances acquises notamment dans la réalisation de procédure chez l’animal éveillé rendent l’emploi de la souris particulièrement intéressantes pour les études portant sur l’AVC.
Réduction
Conformément à la règle des 3R, le nombre d'animaux nécessaires au projet a été réduit au maximum, en se basant sur l’expertise d’acquisition des gestes techniques et les données d'études antérieures basées sur l’emploi du modèle d’AVC ischémique chez l’animal éveillé et ayant montré des résultats significatifs en réduisant le plus possible les effectifs. Un nombre minimal d’animaux sera utilisé dans le respect du principe de réduction tout en permettant la bonne acquisition des gestes techniques et chirurgicaux et la reproductibilité du modèle. Le nombre d’animaux utilisé est déterminé en fonction de la spécificité/sensibilité des méthodes utilisées, et selon l'expertise nécessaire à la bonne réalisation des gestes techniques. Cependant, il peut arriver d'avoir de la mortalité ou des exclusions durant les nombreuses étapes de la procédure (arrachements de prothèse, perte de poids, stress trop intense lors des premières habituations ...). En fonction de l'expérimentateur (habileté, expérience en prédisposition pour ce type de gestes), le nombre de 30 animaux par modèle et par souche pourra être revu à la baisse en fonction de l'aisance des expérimentateurs. L’utilisation d’outils d’imagerie non invasive (IRM, échographie) permet de réduire significativement le nombre d’animaux utilisés. De plus, sur la fin de la période d’apprentissage dans le cas où le modèle est réussi et reproductible, les données obtenues à partir des différents paramètres étudiés (taille de lésion, comportement, données sur le flux sanguins…) pourront être valorisées en étant inclues comme données préliminaires dans le projet ultérieur de l’expérimentateur apprenant.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans des cages standards répondant aux normes européennes actuelles (Directive 2010/63/UE). Les cages seront enrichies (coton et papier kraft en quantité pour la fabrication d'un nid, ainsi que des paillettes). Les souris sont surveillées quotidiennement par du personnel qualifié. Une attention particulière est accordée à l'état général, à l'évolution de la masse corporelle, ainsi qu'au comportement de chaque animal. Les animaux seront gardés en acclimatation avant expérimentation pendant 1 semaine. Puis ils seront habitués à la manipulation chaque jour pendant une semaine avant le début du protocole, afin de limiter le stress lié à l'expérimentateur, et apprendre aux souris à coopérer. Le protocole d'habituation progressif permet de réduire le stress des souris lors de l'induction de l'AVC et de l'imagerie éveillée. Durant l'induction de l'AVC, les souris sont sous analgésie et sous anesthésie locale. Des bouchons d'oreilles sont prévus pour l'IRM éveillée, réduisant le bruit ambiant de 27 dB (selon les informations du fabricant). Après la chirurgie d'induction de l'AVC, une période de récupération de 3 jours est prévue : les souris disposent de croquettes humides dans une coupelle placée au sol pour faciliter la prise de nourriture et l'hydratation. Les expériences seront réalisées en respectant les règles de bonnes pratiques de laboratoire pour le respect des animaux, tout en veillant à ne pas dépasser les points limites fixés au préalable. Les principes éthiques et les standards de raffinement seront utilisés jusqu’à la mise à mort de l’animal.
Choix des espèces
La souris (mus musculus) est l’espèce animale qui a été la plus étudiée dans le domaine des neurosciences, et notamment dans le cadre de développement de stratégies de thérapies pharmacologiques. C’est également l’espèce de référence pour étudier l’inflammation et l’ischémie cérébrale dans la littérature. L’ensemble des connaissances et des acquis dont nous disposons au laboratoire et dans la littérature rend cette espèce particulièrement intéressante pour étudier les évènements précoces au cours de l’AVC ischémique. L’anatomie et la physiologie de la circulation cérébrale sanguine de la souris sont également bien connues et sont semblables par leurs grands traits à celles de l’homme. De plus, un travail préliminaire de développement du modèle d’AVC ischémique chez l’animal éveillé au laboratoire a été mené chez le souris et permet d’avoir une expertise pour l’application de ce protocole chez la souris. La formation se déroulera sur la souches de souris classiquement utilisé en recherche et à partir de lquelle le modèle a été mis en place. Les souris utilisées seront de jeunes adultes, entre 5 et 9 semaines (5 semaines lors du début du protocole, et 9 semaines arrivées à la fin du protocole). Le projet est réalisé avec des jeunes adultes afin de pouvoir comparer les données de cette étude avec la majorité des données déjà disponibles sur les modèles d’AVC.
Mise au point du remplacement oesophagien par un oesophage décellularisé humain chez le Porc
- Enseignement supérieur
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
Opérés sous anesthésie et tués avant tout réveil, 4 porcelets de 45 kg subissent chacun une chirurgie de deux heures de remplacement de l'œsophage par un œsophage humain décellularisé. Le projet ne produit pas de connaissances mais entraîne une équipe de chirurgiens et d'endoscopistes avant les premiers essais chez des humains, le porteur décrivant la répétition comme un moyen de "mémorisation" du schéma opératoire. Il affirme qu'il n'existe ni modèle in vitro ni modèle in silico et que le recours à l'expérimentation animale est donc "indispensable". Le choix de porcs charcutiers est justifié par l'habitude de l'équipe et par la longueur de leur œsophage.
Objectifs
L’objectif de l’étude actuelle est de parfaire la mise au point et de codifier précisément la technique de remplacement circonférentiel et segmentaire d’œsophage porcin par un oesophage décellularisé humain, avant d’effectuer les premiers remplacements chez l’homme.
Bénéfices attendus
L'expérimentation permettra de mettre au point, aux dimensions et avec des contraintes similaires à l'homme, l'ensemble du schéma opératoire, de codifier le remplacement œsophagien avec l’œsophage décellularisé humain et de poser l'endoprothèse par endoscopie. Enfin la répétition permettra la mémorisisation du schéma opératoire afin de limiter les risques pour les patients lors de l’essai clinique.
Procédures
Les interventions prévus sont des procédures chirurgicales sous anesthésie générale et antalgie sans réveil d'une durée de 2 heures.
Impact sur les animaux
Les nuisances attendus sur les animaux sont sur le circuit en pré-opératoire : la douleur associées aux injections et le stress des anesthésies.
Devenir
Mise à mort à la fin de la procédure sans réveil
Remplacement
La mise au point et l’entrainement de l’équipe de chirurgien et d’endoscopiste au remplacement œsophagien sur un modèle de gros animal proche anatomiquement de l’homme a l’avantage de mimer les différentes étapes nécessaires à la réalisation du protocole chirurgical. Le remplacement n’est pas possible car l’étude porte sur des tests chirurgicaux au sein d’un organisme vivant complexe. Il n’y a ni modèle in vitro ou ni modèle in silico, le recours à l'expérimentation animale est donc indispensable. En effet, le déroulement du protocole sur ce modèle permettra d’être réalisé aux mêmes dimensions avec des contraintes similaires à ce qui sera réalisé chez l’homme. Enfin, la mise au point des différentes étapes permettra à la fois de prévoir le dérouler du remplacement œsophagien mais également de répéter et de mémoriser correctement le schéma opératoire afin de limiter les risques pour les patients lors de l’essai clinique.
Réduction
Les procédures chirurgicales de remplacement de l'oesophage par un oesophage décellularisé humain seront répétées et perfectionnées sur des porcs. Nous limitons au maximum le nombre d’animaux. Cette stratégie nous permet de n’inclure que 4 animaux dans le groupe de mise au point chirurgicale. Le nombre total d’animaux a été décidé pour permettre à l'équipe chirurgicale de pouvoir réaliser 2 mises au point et 2 répétitions, préalable à l'essai clinique chez l'homme.
Raffinement
La méthodologie utilisée nous permettra d’assurer l’absence de souffrance inutile et le bien-être des animaux. Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation et adaptées en accord avec le personnel de l’animalerie (les animaux disposent de nourriture et d’eau ad libitum; le milieu est enrichi avec des jouets). Les animaux auront une anesthésie durant toute la durée de l'expérimentation et ils seront mis à mort à la fin sans réveil. Une pré-médication est assuré avec l'injection de deux médicaments. Pour l'anesthésie, un cathéter veineux est mis en place dans l’oreille, puis elle sera induite par injection de médicament.
Choix des espèces
Le choix du porc repose sur la nécessité d’étudier des animaux monogastres dont la physiologie et l’anatomie se rapprochent de celles de l'Homme. Par ailleurs, le porc a un œsophage suffisamment long pour permettre la résection d’un segment de 5 cm et la mise en place d’une endoprothèse, ce qui ne peut être réalisé chez le petit animal. Les porcs choisis sont des porcs charcutiers pour lesquels les membres de notre équipe ont l’habitude de ce modèle sur lequel toutes les expérimentations antérieures ont été réalisées. Enfin, toutes les expérimentations menées jusqu’à présent dans ce projet l’ont été sur ce même modèle animal. Les porcs opérés seront âgés de 6 à 8 semaines pesant environ 45 kgs à ce stade (poids maximal à l’âge adulte d'environ 150 kilogrammes), d’une taille adaptée à la chirurgie et à la taille des endoprothèses, sans être excessive, ce qui compliquerait les installations.
Travaux pratiques en expérimentation animale : initiation chez le rat et la souris
- Enseignement supérieur
Rats : 150
Pour initier des étudiants aux techniques d'expérimentation animale, 150 souris et 150 rats sont utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués puis congelés pour être ensuite disséqués. Manipulés par des étudiants inexpérimentés, les animaux reçoivent des injections sous-cutanées, intrapéritonéales et des gavages d'eau physiologique. Le porteur détaille les précautions sonores demandées aux étudiants, chuchoter, couper les téléphones, éviter les parfums, pour limiter le stress des animaux. Il conclut qu'aucune méthode ne peut remplacer l'animal vivant, la certification imposant une manipulation sur animal réel.
Objectifs
Pédagogiquement, ces travaux pratiques permettent aux étudiants une initiation à l’expérimentation animale. Et comme demandé dans les compétences visées par le module, ils apprennent à mettre en oeuvre des techniques d’expérimentation animale. Les étudiants diplômés du bachelor universitaire de technologie (BUT) génie biologique parcours Biologie médicale et biotechnologie (BMB) peuvent être amenés à faire un stage dans des établissements utilisateurs d’animaux à des fins scientifiques ou à y travailler au cours de leur vie professionnelle. L'objectif est d’obtenir la certification d’expérimentation animale niveau applicateur, les étudiants ont une partie théorique puis une partie pratique (Travaux pratiques en expérimentation animale : initiation chez le rat et la souris).
Bénéfices attendus
Cet enseignement permettra aux étudiants de découvrir le monde de l'expérimentation animale, de pouvoir passer le Certificat d’expérimentation animale niveau applicateur et de pouvoir travailler pendant l’année scolaire comme vacataire dans un établissement utilisateur d’animaux. Ce projet permettra aux étudiants d'acquérir la compétence " Mener des études à l'échelle de l'organisme et de la cellule en biologie de la santé" exigées dans le cadre du bachelor universitaire de technologie (BUT) parcours Biologie médicale et biotechnologie (BMB(. L'acquisition de cette compétence nécessite pour l'étudiant de maitriser un certain nombre d'apprentissages critiques (AC) qui sont, pour cette compétence, : i) Mettre en oeuvre des procédures expérimentales d'études physiologiques. Le contenu de ce projet répond ainsi à ces apprentissages critiques et entre donc dans le processus d'acquisition de cette compétence en complément des autres enseignements théoriques et pratiques de la Ressource "Physiologie et Expérimentation animale" et de la SAé associée.
Procédures
Les animaux seront soumis à des injections sous-cutanée et intra-péritonéales d'eau physiologique. Un gavage pourra être pratiqué. Un animal recevra au maximum 1 IP et une sous cutanée pendant une séance de TP de 5 h.
Impact sur les animaux
Les animaux seront manipulés (administrations diverses – sous cutanée, intra-péritonéales, gavage, anesthésie) par des étudiants inexpérimentés, ce qui pourrait être source de stress et de nuisances pour les animaux. Donc avant le début de la séance, il sera demandé aux étudiants de chuchoter, de rester calme et d'éviter les déplacements (matériels et humains) durant la manipulation des animaux. Afin d'atténuer le stress des animaux, une musique d'ambiance calme pourra être mise en place à l' animalerie et dans la salle de TP pour créer un fond sonore homogène afin de réduire le stress des animaux. Enfin, il sera demander de couper les téléphones portable et d'éviter les parfums forts pour éviter l'inconfort des animaux.
Devenir
A l’issue des séances de travaux pratiques, les animaux seront euthanasiés. La mort de l’animal est vérifiée par contrôle de l'arrêt cardiaque en palpant la cage thoracique et par l' absence de reflexe. Les animaux morts seront ensuite stockés au congélateur dans le but d’être disséqués par les étudiants de première ou deuxième année de Génie biologique dans le cadre d'études d'histologie
Remplacement
Pour cet apprentissage, il n’est pas possible de remplacer l’utilisation des animaux vivants par une autre méthode pour observer et manipuler rats et souris. Les objectifs de ces TP sont d’être capable de mettre en oeuvre les techniques d'expérimentation animale pour des études de toxicologie, de pharmacocinétique, d’études du métabolisme ou de pharmacodynamie. Afin de respecter le programme national publié en 2021 par le ministère, un remplacement n’est pas possible dans ce contexte car, les titulaires du diplôme DU APEX doivent être en mesure d’intervenir en expérimentation animale in vivo et in vitro. De plus, la certification en expérimentation animale « niveau applicateur » ne peut être obtenu qu’après manipulation sur animal vivant (arrêté du 1er fevrier 2013). Afin de préparer au mieux les étudiants et ainsi éviter des mauvais gestes avec les animaux, les étudiants auront avant les travaux pratiques, une information théorique sur les différentes techniques avec des photos et ces photos seront disponibles pendant la scéance de TP. Une sensibilisation sur l'éthique et le bien être animal sera faite également avant les TP. Enfin, juste avant la séance de manipulation sur l'animal, une video explicative sera présentée.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés a été réduit au maximum en prenant en compte que la formation s’adresse à 5 étudiants qui au cours de chaque séance vont manipuler plusieurs animaux afin de pouvoir apprendre correctement sans toujours utiliser le même animal, et aussi bien des mâles et que des femelles. De plus, les animaux morts sont utilisés ensuite pour des séances de dissections en travaux pratiques.
Raffinement
Les animaux sont hébergés en groupe, dans des cages standards aux normes européennes, avec enrichissement. Le bien-être des animaux est suivi quotidiennement. Les principes éthiques et les standards de raffinement sont utilisés jusqu’à la mise à mort des animaux.
Choix des espèces
Les rongeurs sont les animaux les plus utilisés en expérimentation animale. Ce sont donc des animaux sur lesquels les étudiants seront susceptibles de travailler. De plus, la souris et le rat sont les animaux sur lesquels portent plus particulièrement le certificat d’expérimentation animale niveau applicateur.