Enseignement supérieur

325 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, puis réutilisés la semaine suivante dans une autre séance de travaux pratiques. Chaque étudiant reçoit un rat, lui administre une injection intrapéritonéale d'anesthésique et évalue la profondeur de l'anesthésie, le risque décrit étant une surdose provoquant un arrêt cardio-respiratoire. Le projet sert la formation d'étudiants au suivi d'une anesthésie, dans le cadre d'un programme pédagogique national. Le porteur indique que la réutilisation dépendra de l'état clinique des animaux et de l'avis du vétérinaire.

Objectifs

Dans le cadre du programme pédagogique national de notre formation, les étudiants doivent acquérir différentes compétences, notamment celle de « mener des études à l’échelle du vivant ». En première année, l’acquisition de cette compétence doit se faire notamment lors d’un ensemble d’enseignements destinés à apprendre aux étudiants comment « Organiser et mettre en place une procédure d’expérimentation animale dans le cadre de la règlementation en vigueur ». C’est dans le cadre de ces enseignements que ce TP a lieu. Lors de ce TP, les étudiants réalisent une anesthésie chimique chez le rat et doivent évaluer la profondeur de l’anesthésie de leur animal à intervalles réguliers. Les objectifs pédagogiques de ces travaux pratiques sont donc de plusieurs ordres : - D’un point de vue pharmacologique : apprendre à reconnaître les signes cliniques permettant d’évaluer le temps d’induction d’une anesthésie, sa profondeur et sa durée d’action chez le rat. - D’un point de vue éthique : sensibiliser les étudiants à l’importance de la surveillance d’un animal anesthésié, à la détection et à la prise en compte des signes cliniques de l’anesthésie (fréquence respiratoire, réflexes cutanés) chez l’animal. De plus, une réflexion est menée par les étudiants en amont du TP sur le respect des 3 R dans ce protocole - D’un point de vue expérimental chez l’animal : former les étudiants à la préhension / contention du rat vigile et à la réalisation d’une injection intrapéritonéale (IP) chez le rat ; apprendre à observer les animaux anesthésiés ; savoir recueillir des données expérimentales de façon exhaustive afin de répondre à l’objectif de l’étude (sensibilisation à la nécessité de préparer une étude afin d’en tirer les résultats attendus sans avoir besoin de les reproduire).

Bénéfices attendus

Ce projet a pour but d’apprendre aux étudiants de 1ère année du BUT Génie Biologique option Biologie Médicale et Biotechnologie à réaliser des expérimentations in vivo de physiologie et pharmacologie. En effet, ce diplôme est réglementé au niveau national et le contenu des enseignements est défini selon un programme pédagogique national. Dans le cadre de ce programme, les étudiants doivent acquérir différentes compétences, notamment celle de « mener des études à l’échelle du vivant ». En première année, l’acquisition de cette compétence doit se faire notamment lors d’un ensemble d’enseignements destinés à apprendre aux étudiants comment « Organiser et mettre en place une procédure d’expérimentation animale dans le cadre de la règlementation en vigueur ». Ainsi ce TP s’inscrit parfaitement dans ce cadre et les bénéfices attendus pour les étudiants sont les suivants : - apprentissage de la manipulation du rat vigile : pesée, identification, préhension, contention et injection IP - apprentissage du déroulé d’une étude en pharmacologie in vivo : recueil de données et traçabilité, choix des paramètres à étudier afin de réaliser un suivi exhaustif des animaux, analyse et interprétation des résultats - mise en pratique des éléments vus en cours théoriques sur l’éthique en expérimentation animale, notamment mise en évidence des règles de bien-être animal au cours du TP. L’enseignant s’assure tout au long du TP du respect de l’éthique et interroge régulièrement les étudiants sur les éléments indispensables au respect du bien-être animal dans ce protocole. Enfin, ce TP permettra de sensibiliser les étudiants à la différence de réponse des mâles et des femelles face à ce mélange anesthésique / analgésique et donc de la nécessité d'adapter les doses des molécules.

Procédures

Les animaux recevront une injection intrapéritonéale unique d'un mélange anesthésique / analgésique. La profondeur de l'anesthésie sera évaluée pendant toute la durée de celle-ci. A ces doses, une anesthésie d'environ 40 minutes est attendue chez les mâles et 60-70 min chez les femelles. Aucune autre intervention ne sera réalisée sur les animaux lors de cette séance de TP.

Impact sur les animaux

Tout d'abord, la contention et la manipulation des rats entrainent du stress chez les animaux, les injections par voie intrapéritonéale engendre une légère douleur au site d’injection. Un effet indésirable possible pour le rat est la surdose d'anesthésique, qui peut provoquer un arrêt cardio-respiratoire de l'animal dans les 5 minutes suivant l’administration des molécules.

Devenir

Tous les animaux seront réutilisés la semaine suivante dans un TP de pharmacologie (procédure légère). Les responsables du projet ont soumis cette possibilité préalablement auprès de la Structure en charge du Bien-Etre Animal, dont leur établissement dépend. Cette dernière leur a envoyé un avis de principe favorable au regard des procédures prévues dans les 2 protocoles, mais la réutilisation dépendra de l'état clinique des animaux au moment de la réutilisation et donc de l'avis du vétérinaire référent.

Remplacement

Dans le cadre de la formation de nos étudiants, le programme pédagogique national prévoit, dans la compétence « mener des études à l’échelle du vivant » que les étudiants apprennent à « Organiser et mettre en place une procédure d’expérimentation animale dans le cadre de la règlementation en vigueur ». C’est dans le cadre de ces enseignements que ce TP aura lieu. Ce TP doit permettre d’une part d’évaluer in vivo les effets des molécules étudiées (anesthésiques) et d’autre part l’apprentissage par nos étudiants de la technique d’administration IP chez l’animal vigile. Il n’existe à l’heure actuelle aucune méthode de remplacement permettant une formation appropriée de nos étudiants tant sur le plan technique (manipulation de l’animal vigile, administration des substances chez l’animal vigile…) que sur le plan pharmacologique (observation des effets induits par les substances étudiées, pratique des méthodes d'évaluation des effets). Toutefois, afin de favoriser l'apprentissage des étudiants et d'éviter d'intégrer des animaux d'entraînement, des vidéos présentant la réalisation des gestes techniques (préhension, contention, injection IP) leur seront présentées. De plus, les étudiants pourront au cours du TP s'entraîner à réaliser les injections en manipulant des seringues/aiguilles dédiées sur un support inerte (éponge).

Réduction

Les étudiants seront répartis par binôme, mais chaque étudiant aura la responsabilité du traitement et du suivi de son propre animal. Chaque promotion comporte au maximum 56 étudiants, avec 1 rat par étudiant. La promotion est répartie en groupes de 14 étudiants et les TP ont donc lieu sur 4 séances (1 séance par groupe d’étudiants). Chaque séance est encadrée par un enseignant et un rat de démonstration sera nécessaire pour chaque séance. Cinq rats supplémentaires seront également prévus chaque année en cas de soucis lors des TP (rat dont l’état de santé ne permet pas l’intégration au protocole expérimental par exemple). Ainsi 56+4+5=65 rats seront nécessaires pour un an pour 56 étudiants et 65*5= 325 rats sur 5 ans pour 280 étudiants. Ces chiffres seront évidemment revus à la baisse si le nombre d’étudiants est inférieur à 56 par promotion. Afin de réduire le nombre d'animaux utilisés dans notre établissement, ces rats seront également réutilisés la semaine suivante dans le cadre d'un autre TP, réalisé par les étudiants de 2ème année: cette réutilisation a été validée prélablement par la Structure chargée du Bien-Être Animal. Enfin, les animaux proviendront de notre propre élevage et afin d’éviter au maximum les animaux surnuméraires, des mâles et des femelles seront indifféremment utilisés pour ces TP, tout en respectant l’attribution d’animaux d’un même sexe par séance de TP. Afin de garantir un apprentissage de qualité à nos étudiants, il n’est pas possible de diminuer plus le nombre d’animaux utilisés.

Raffinement

Les animaux seront hébergés par groupes socialement harmonieux et en présence d’un enrichissement comprenant 2 éléments (tunnel en plastique noir et bâtonnet en bois ou noix à ronger), dont une rotation sera réalisée au cours de l'hébergement. Tout animal stressé ou malade (poils hérissés, prostration…) ou qui n'aura pas pris de poids par rapport à la semaine précédente (comme attendu aux vues de l'âge des animaux) sera exclu du protocole. Les animaux anesthésiés seront réchauffés grâce à une lampe et leurs yeux seront protégés grâce à l’application d'un collyre lubrifiant et hydratant. Préalablement aux séances de TP, les animaux seront habitués à la préhension et à la contention dans le but de limiter leur stress lors de leur utilisation par les étudiants et seront récompensés après chaque acte en amont et pendant le protocole. De plus afin de limiter le stress des animaux, les étudiants seront sensibilisés au fait de rester calmes et de ne pas être bruyants lors des séances de TP impliquant l’utilisation des animaux. Pendant le protocole, les animaux seront soumis à une anesthésie/analgésie, la composante analgésique étant apportée par l'une des molécules présentes dans le mélange anesthésique. Pour limiter tout risque de surréaction chez les femelles, plus sensibles aux molécules anesthésiques/analgésiques que les mâles, celles-ci recevront une dose adaptée à leur sexe et seront utilisées lors des séances de TP ayant lieu l'après-midi, car les rats sont plus sensibles le matin à ces molécules. En cas de signes de détresse cardio-respiratoire, les enseignants effectueront un massage cardiaque et procéderont à la mise à mort de l'animal par injection de produit dédié si ce massage s'avère insuffisant. Cependant ceci ne devrait pas se produire aux doses utilisées de produits anesthésiques/analgésiques. Enfin, toujours pour diminuer le stress des rats après le protocole, la répartition des animaux dans leur cage d’hébergement initial sera conservée jusqu'au protocole suivant.

Choix des espèces

Le rat est une des principales espèces utilisées en recherche et notamment en physiologie et pharmacologie. Il est donc nécessaire que nos étudiants soient formés à la manipulation et à l’observation des rats. De plus, sa taille permet une surveillance aisée de l’animal lors de l’anesthésie, notamment pour différencier les respirations thoraciques et abdominales, ce qui fait du rat, un animal de choix d'autant plus pour une première formation à des étudiants. Les animaux utilisés auront entre 5 et 7 semaines. Etant donné qu’il s’agit du premier TP avec des rats in vivo réalisé par nos étudiants, utiliser des animaux relativement jeunes, de petite taille, permettra de diminuer leur appréhension et donc le stress ressenti par les animaux.

480 souris femelles vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, la plupart réutilisées pour d'autres enseignements, une vingtaine gardées en élevage, une cinquantaine adoptées et une dizaine tuées. Des étudiants de BUT apprennent sur elles les gestes de base, préhension, contention, prise de température, pesée et identification, puis cinq tests comportementaux nommés, planche à trous, traction, cheminée, rotarod et transition clair-obscur. Le porteur indique que les cadavres servent ensuite à des travaux pratiques d'anatomie et que l'adoption reste possible avec l'accord du vétérinaire. Il justifie le choix de la souris par le fait qu'elle représente la majorité des animaux utilisés en expérimentation.

Objectifs

L’objectif général du Bachelor Universitaire de Technologie, Génie Biologique, parcours Biologie Médicale et Biotechnologie (BUT GB BMB) est de former des jeunes au métier de technicien supérieur ou d’assistant ingénieur qui exerceront des activités dans les domaines de la santé humaine et animale, des biotechnologies, des industries pharmaceutiques et de la toxicologie. L'objectif du projet « Situation d’Apprentissage et d’Evaluation : Organiser et mettre en place une procédure d’expérimentation animale dans le cadre de la règlementation en vigueur » est de répondre aux contraintes du programme national du BUT GB BMB avec notamment comme apprentissage critique : l'acquisition des gestes de base sur la souris de laboratoire. Au cours de leur 1ère année d’études, les étudiants devront donc faire l'acquisition des gestes suivants : identification, préhension, contention, injections, prélèvements, prise de la température et tests comportementaux basiques pour évaluer les aptitudes psychomotrices et la bonne santé des animaux.

Bénéfices attendus

Grâce à ce projet pédagogique, les étudiant.es de BUT GB BMB pourront bénéficier d’un apprentissage pratique sur animaux vivants des gestes techniques de base sur la souris qui viendra en complément d’approches virtuelles et sur maquettes. Le suivi et le soin des souris sur 3 semaines permettra de sensibiliser par la pratique la notion importante de bien-être animal et les bonnes pratiques de laboratoire. Cette activité pédagogique concerne particulièrement les souris et par conséquent, les étudiant.es acquériront des connaissances pratiques sur cette espèce, dans le cadre de la mise en place de procédures d’expérimentation animale dans le cadre de la règlementation en vigueur. Par ailleurs, ce projet a été conçu dans le cadre d’apprentissages critiques du BUT GB BMB pour la formation de futurs technicien.nes ou assistant-ingénieur.es. Enfin, les données produites lors de ces activités (prises de poids, données de tests comportementaux…) seront utilisées pour l’analyse de données (tests statistiques) concernant d’autres apprentissages critiques du BUT GB BMB.

Procédures

Séances de 1 à 6 : Préhension- Prise de température : animaux vigiles, 2 par séance et par animal (12 fois/ animal réparties sur les 6 séances annuelle), 5 minutes Préhension-Pesée : animaux vigiles, 1 par séance et par animal (6 fois/ animal réparties sur les 6 séances annuelle), 2 minutes Préhension-Identification : animaux vigiles, 1 fois à la séance 1 de l’année en cours, par animal, 4 minutes. Séances 4 et 6 : réalisation de 5 tests comportementaux consécutifs sur animaux vigiles, espacés de 10 minutes, pour chaque souris. Test de la planche à trous (PT) : Dépôt d’une souris au centre du dispositif et dénombrement des trous visités pendant 5 minutes. Ce test est répétés 4 fois, soit 20 minutes par souris. Test de la traction (T) : Présentation du fil tendu à la souris et observation. Une souris en bonne santé effectue un rétablissement en 5 secondes voir moins. Le nombre d'animaux ayant eu une réponse positive (rétablissement en moins de 5 secondes) ou négative (rétablissement en plus de 5 secondes). 10-15 secondes maximum par souris. Test de la cheminée (C) : Les souris sont introduites dans un tube. Une fois arrivée à l’extrémité du tube, on bascule celui-ci verticalement. La souris en ressort à reculons. Le temps de sortie des souris est mesuré. 10-15 secondes maximum par souris. Test de coordination motrice ou test de la roue tournante (Rotarod ou R) : L'animal est placé sur le tambour du ROTAROD et le temporisateur démarre. Lorsque l'animal tombe, le temps de tenue en équilibre (en minutes et secondes) et la vitesse de rotation sont enregistrés pendant 5 min. Test d’anxiété de transition clair/ obscur ou « Dark and light transition » : Les souris seront habituées à la salle d’expérimentation avant le test d’anxiété. La souris est placée au milieu de la zone claire et laissée libre de mouvements pendant 5 minutes.

Impact sur les animaux

Etant donné que les étudiant.es seront inexpérimenté.es à la manipulation de souris vigiles, il sera possible que ces dernières ressentent du stress. Cependant, l’encadrement mis en place lors de ce projet, à savoir 3 encadrant.es lors des séances de manipulation des souris vigiles, permettra de contrôler et d’éviter des risques de blessures pour les animaux, mais aussi pour les étudiant.es. Trois tentatives de contention manuelle maximum pour chaque souris par étudiant.e seront fixées pour éviter de générer du stress. Tous les tests comportementaux que nous avons choisis sont basés sur des comportements et aptitudes naturels chez la souris et ne généreront donc à priori aucun effet néfaste.

Devenir

Tous les animaux qui ne seront ni adoptés ni réutilisés vivants pour une autre activité pédagogique, seront mis a mort. Ainsi, les cadavres serviront au travaux pratiques d'anatomie. Si les animaux peuvent servir à d'autres travaux pratiques, alors les souris seront gardées en vie. De plus, si des étudiants souhaitent adopter leurs animaux alors cela sera possible. Cette décision sera prise avec l'accord de la Structure de Bien Etre des Animaux et du vétérinaire référent si besoin et avec le responsable du projet.

Remplacement

Dans le cadre des apprentissages critiques concernant l’expérimentation animale dans la formation du BUT GB BMB, nous avons mis en place des méthodes alternatives pour l’anatomie (utilisation de maquette et de table numérique Anatomage), les gestes basiques (modèles en silicone, peluches pour l'apprentissage des injections et prélèvements…). Ce projet a été ainsi conçu avec le minimum possible d’animaux. Cependant, il apparaît incontournable de réaliser quelques gestes de bases sur souris vigiles dans ce contexte de formation de futurs personnels de laboratoire. Le modèle « souris », car le plus utilisé dans les projets d’expérimentation animale à des fins scientifiques, nous semble le plus pertinent pour ce projet pédagogique. Le remplacement total d’animaux vivants semble difficile pour le bon apprentissage de l’expérimentation animale.

Réduction

Une promotion d’étudiant.es s’élève à 48 maximum par an et elle est divisée en 4 groupes de TP de 12, puis en binômes de travail. Chaque binôme devra à la 1ère séance constituer 2 lots de 2 souris (Curieuses et non curieuses). Ces lots serviront à toutes les séances de travaux pratiques. En conséquence, le nombre maximum de souris s’élévera à 96 par an, soit 480 sur 5 ans. La taille des lots (2 souris) est la plus petite possible pour que l’enseignement soit bénéfique. Il ne permettra pas de réaliser des tests statistiques à l’échelle du binôme, mais sera possible à l’échelle de la classe.

Raffinement

Les souris sont hébergées par lot de 2, dans des cages dont la taille est règlementaire, avec enrichissement modifiable (tubes, feuilles de papier ouaté, dômes…). Cet hébergement sera réalisé dans une animalerie en conditions contrôlées (éclairement, température, hygrométrie) et dans le respect de la méthode des 3R. Seules des femelles seront utilisées pour éviter les comportements agressifs dans les cages. Un suivi de soin journalier sera effectué durant toute la période d'hébergement. De plus, les etudiant.es procéderont à un suivi pondéral, de température, ainsi qu’à des soins bi-hebdomadaires. Par ailleurs, les animaux ne seront pas manipulés tous les jours ce qui leur permettra de récupérer entre 2 séances de travaux pratiques. Les format.eurs.rices sont des experts en expérimentation animale, maitrisant tous les gestes basiques sur souris, ce qui donnera des conditions d’apprentissage optimales. Le nombre de séances (6) permettra une socialisation, voire une habituation des souris aux expérimentateurs (ici les étudiant.es), ce qui conduira à une diminution et même une suppression du stress et apportera donc un raffinement supplémentaire. Notamment, l’utilisation de la prise de température en début et en fin de séance permettra d’évaluer quantitativement le stress (« stress-induced hyperthermia », un indicateur reconnu du stress chez les rongeurs) produit par les séances de travaux pratiques. Ainsi, les étudiant.es pourront adapter leur comportement (calme, douceur dans les gestes…) à partir de ces données. Dans les cages, des tubes (enrichissement) seront disposés dans lesquels les souris pourront se cacher. Ce qui permettra de les déplacer sans contraintes vers les dispositifs de tests comportementaux.

Choix des espèces

61% des animaux utilisés à des fins scientifiques ou réglementaires (toxicologie…) sont des souris. Ainsi, le modèle souris est le plus fréquemment utilisé en expérimentation animale. Ce modèle est donc le plus pertinent pour former de futurs technicien.nes aux gestes de bases. Les rats, moins utilisés (9%), sont moins intéressants pour l’apprentissage, car plus impressionnants pour des débutants. Nous avons choisi d’utiliser la souche swiss, car elle présente un comportement plus docile qui facilite l’apprentissage. Les individus seront tous femelles pour éviter les comportements agressifs dans les cages. Les souris sont commandées à l’âge de 6 semaines, soit de jeunes adultes. A cet âge, il est possible de suivre une augmentation du poids de façon relativement homogène.

305 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, la plupart tués à l'issue et une partie réutilisée. Lors de travaux pratiques, des étudiants leur injectent un neuroleptique par voie intrapéritonéale puis mesurent la catalepsie induite par le test du croisement des pattes homolatérales. Ces rats ont déjà servi une semaine plus tôt à un TP d'anesthésie, et après l'étude de la catalepsie ils sont tués puis congelés pour des TP de dissection en première année. Le porteur affirme qu'aucune méthode de remplacement ne permet une formation appropriée à la manipulation du rat vigile et à la pharmacologie in vivo.

Objectifs

Ces travaux pratiques (TP) chez le rat sont destinés à des étudiants dont la formation peut conduire à des métiers en lien avec le domaine de l’expérimentation animale. Dans ce contexte, les étudiants doivent acquérir un savoir-faire pour participer aux essais chez l’animal vigile et être en mesure de réaliser entre autres les traitements et les observations cliniques des animaux, afin de pouvoir candidater sur les postes proposés par les organismes publics ou privés de recherche. D’autre part, cet enseignement pratique participe à une meilleure orientation de nos étudiants par la découverte concrète des exigences et responsabilités liées à l’utilisation de l’animal. Les objectifs pédagogiques de ces travaux pratiques sont les suivants : - Mettre en pratique l’enseignement théorique à la fois d’un point vue pharmacologique concernant les effets des neuroleptiques classiques (médicaments psychotropes) et d’un point de vue éthique vis-à-vis de l’utilisation de l’animal en expérimentation. - Savoir mettre en application un protocole expérimental de pharmacologie in vivo comme demandé dans le programme pédagogique et réaliser un tableau de recueil de données approprié au déroulement de ce protocole pour garantir la traçabilité des données brutes expérimentales. - Utiliser un test de comportement chez l’animal pour mettre en évidence la propriété caractéristique des neuroleptiques classiques à induire une catalepsie. Quantifier l’activité pharmacologique d'un neuroleptique classique de référence selon une relation dose/effet dans le cas d’un test répondant à loi du tout ou rien (absence ou présence de catalepsie). - Consolider la manipulation du rat vigile (contention, administration par voie intrapéritonéale) avant de réaliser un TP comportemental chez le rat au semestre suivant.

Bénéfices attendus

Ce projet a pour but d’apprendre à nos étudiants à réaliser des expérimentations in vivo de physiologie et pharmacologie. En effet, les enseignements de ce diplôme sont définis selon un programme pédagogique national. Dans le cadre de ce programme, les étudiants doivent acquérir différentes compétences, notamment celle de « mener des études à l’échelle du vivant ». En deuxième année, l’acquisition de cette compétence doit se faire notamment lors d’un ensemble d’enseignements destinés à apprendre aux étudiants comment « Explorer les dysfonctionnements cellulaires, mesurer les effets de molécules toxiques et l'efficacité de thérapies ». C’est dans le cadre de ces enseignements que ce TP a lieu. En effet, mesurer l'efficacité de thérapies nécessite de savoir établir notamment la dose efficace 50 d'une molécule, ce qui est l'objet de cet enseignement. Ainsi ce projet en formant de futurs techniciens à l'expérimentation animale, notamment à la réalisation de gestes techniques respectant au mieux le bien-être animal, et au respect de l'éthique lors de leur exercice, amènera sur le marché du travail un personnel qualifié et bien formé au respect du bien-être animal.

Procédures

Les animaux seront soumis à deux types d'intervention: 1. Injection intrapéritonéale d'un neuroleptique de référence à l'une des trois doses choisies. Cette injection reprend la voie classiquement utilisée pour l'étude des effets des neuroleptiques chez le rat. 2. Réalisation du test de croisement des pattes homolatérales, 20, 40, 60, 80 et 100 minutes après administration du produit. Ce test consiste à imposer une position à l'animal et à observer s'il la conserve pendant une durée de 30 secondes. A la fin du protocole, les animaux ayant participé aux travaux pratiques seront mis à mort par surdosage de CO2. Les animaux surnuméraires s’ils n’ont pas suivi la procédure pourront être inclus dans des procédures hors champs.

Impact sur les animaux

Tout d'abord, la contention et la manipulation des rats entrainent du stress chez les animaux, les injections par voie intrapéritonéale engendrent une légère douleur au site d’injection. Par ailleurs, le neuroleptique testé peut provoquer chez l’homme un dépôt brunâtre au niveau de l’oeil dû à l’accumulation du produit mais indépendamment de la dose administrée, car une partie du médicament est éliminée par voie lacrymale.

Devenir

Tous les animaux recevant la molécule de référence testée auront déjà été utilisé lors d'une précédente séance de TP, pendant laquelle ils auront reçu une anesthésie générale par injection de molécules par voie intrapéritonéale. Après l'étude de la catalepsie, ils auront donc été inclus dans deux procédures. De plus, le Programme Pédagogique National de notre formation prévoit, en première année, la réalisation de dissection afin d'étudier les grandes fonctions de mammifères. A cette fin, des rats sont classiquement utilisés. Pour ces TP de dissection, nous utilisons exclusivement des animaux ayant été inclus dans un ou deux protocoles in vivo, afin de ne pas produire d'animaux uniquement dédiés à la réalisation de dissections. Ainsi les animaux mis à mort suite à ce TP seront réutilisés pour les dissections par des étudiants de 1ère année. Les animaux n'ayant pas reçu la molécule testée (animaux de démonstration et surnuméraires issus de la première séance de TP) seront conservés afin d'être utilisés dans des protocoles hors champ tels que des études sur organe isolé. De la même manière que pour les TP de dissection, nous cherchons à ne pas produire d'animaux pour nos protocoles hors champ mais uniquement à réutiliser des animaux ayant été impliqués dans des procédures in vivo.

Remplacement

Dans le cadre de la formation de nos étudiants, le programme national prévoit, en pharmacologie, l’évaluation in vivo des effets et du mode d’action de molécules de référence par la mise en oeuvre de protocoles expérimentaux. Ce TP doit permettre d’une part d’illustrer les effets de la classe des neuroleptiques classiques et d’évaluer in vivo la relation effet/dose de la molécule étudiée et d’autre part de renforcer l’apprentissage par nos étudiants de la manipulation du rat vigile (contention, administration par voie intrapéritonéale, test comportemental). Il n’existe à l’heure actuelle aucune méthode de remplacement permettant une formation appropriée de nos étudiants tant sur le plan pharmacologique (observation et quantification des effets de la substance étudiée) que sur le plan technique (manipulation de l’animal vigile, administration de substances chez l’animal vigile…).

Réduction

Chaque promotion, de 52 étudiants au maximum, est divisée en 4 groupes de 13 étudiants en moyenne. Par conséquent, ce TP aura lieu sur 4 séances (1 séance par groupe d’étudiants, encadrés par 1 enseignant). Les étudiants seront répartis par binôme et un seul animal sera utilisé par étudiant. A chaque séance, 3 lots expérimentaux seront constitués (1 lot pour chaque dose testée du neuroleptique). Les étudiants exploiteront les résultats obtenus par plusieurs groupes d’étudiants afin d'établir correctement la dose efficace 50 de la molécule testée tout en utilisant un seul animal par étudiant. Au besoin nous complèterons les données annuelles avec des résultats antérieurs. Comme un animal non traité par la molécule test ne peut être cataleptique, aucun lot de rats contrôles ne sera constitué. Afin de réduire le nombre d’animaux utilisés dans notre établissement, les rats inclus dans ce TP proviendront d'un 1er protocole réalisé une semaine auparavant concernant le suivi d’une anesthésie générale. Cette réutilisation des animaux dans les présentes conditions a été validée par la Structure chargée du Bien-Être Animal, dont nous dépendons, au regard des procédures prévues dans les 2 protocoles et de la demi-vie des molécules utilisées dans le 1er TP. De même les rats supplémentaires du 1er TP (maximum 5 rats) ainsi que les 4 rats affectés à la démonstration des gestes techniques par les enseignants pourront être réutilisés au cours du présent protocole en cas de problème particulier (exemple : rat dont l’état de santé ne permettrait pas son intégration à ce nouveau protocole expérimental). Ainsi tous les animaux utilisés dans ce TP (61 par an pour 52 étudiants soit 305 pour 5 ans) seront issus du 1er TP concernant l’anesthésie générale. Ces chiffres seront évidemment revus à la baisse si le nombre d’étudiants est inférieur à 52 par promotion. Ces animaux proviendront de notre propre élevage et afin de limiter au maximum la naissance d’animaux surnuméraires, des rats et des femelles seront utilisés indifféremment dans ce protocole tout en respectant l’attribution d’un sexe par séance de TP. Enfin, après euthanasie des animaux ayant reçu la molécule, ils seront congelés et utilisés pour les TP de dissection réalisés en 1ère année. Les animaux de démonstration (issus de la première séance de TP) ou surnuméraires pourront être conservés et utilisés dans des protocoles hors champs (euthanasie et prélèvement d’organes).

Raffinement

Les animaux seront hébergés par groupes socialement harmonieux et en présence d’un enrichissement comprenant 2 éléments (tunnel en plastique noir et bâtonnet en bois ou noix à ronger). Préalablement aux séances de TP, les animaux seront habitués à la préhension et à la contention afin de limiter leur stress lors de leur utilisation par les étudiants et seront récompensés après chaque acte en amont, pendant et après le protocole. Afin de limiter le stress des animaux, les étudiants seront sensibilisés au fait de rester calmes et de ne pas être bruyants lors des séances de TP impliquant l’utilisation des animaux. Ces animaux ayant été utilisés dans un précédent protocole, une semaine de récupération sera laissée aux animaux avant de les introduire dans le présent TP, comme cela été validée par la Structure chargée du Bien-Être Animal. Si un dépôt brunâtre apparaît au niveau de l’oeil des rats, (dû à l’accumulation de la molécule testée et à son élimniation en partie par voie lacrymale), un nettoyage des yeux des rats concernés sera réalisé avec du sérum physiologique afin d'éviter tout inconfort. Enfin, toujours pour diminuer le stress des rats après le protocole, la répartition des animaux dans leur cage d’hébergement initial sera conservée jusqu'à leur euthanasie.

Choix des espèces

Le rat est une des principales espèces utilisées en recherche, notamment en pharmacologie par exemple pour la réalisation des tests de catalepsie tel celui du croisement des pattes homolatérales. Il est donc important que nos étudiants soient formés à la manipulation de celui-ci. Stade adulte (6 à 8 semaines) correspondant au stade d’utilisation classique de ces animaux lors des essais de pharmacologie précliniques.

240 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chaque souris vigile est utilisée par des étudiants de première année pour s'exercer à une injection intrapéritonéale, avec jusqu'à trois tentatives par animal, puis elle est mise à mort au CO2 faute de pouvoir être gardée entre deux semestres. Le porteur reconnaît qu'un geste mal exécuté peut provoquer une douleur. Il affirme cet apprentissage "indispensable" et juge la souris le modèle le plus pertinent, sans envisager d'alternative.

Objectifs

L'objectif du projet est l'acquisition des gestes de base sur la souris de laboratoire à des étudiants en 1ère année du BUT Génie Biologique.

Bénéfices attendus

Pour les étudiants, le projet permet l'apprentissage de gestes techniques de base sur la souris. Cet apprentissage est indispensable pour appréhender les travaux pratiques de physiologie animale / pharmacologie / toxicologie au cours des semestres suivants.

Procédures

Chaque souris vigile sera: - sortie de sa cage d'hébergement - maintenue dans le respect du bien-être animal, afin d'éviter tout stress - injectée avec 0,1 mL d'une solution de NaCl 0,9% en intra-péritonéal dans le quart inférieur droit, avec les gestes permettant de limiter tout stress ou toute douleur à l'animal. A la fin de la séance (environ 20 minutes), les souris sont remises en cage.

Impact sur les animaux

Etant donné qu'il s'agit de la première expérience des étudiants sur la souris vigile, un stress peut être ressenti par la souris. Une douleur peut être induite en cas de geste mal effectué lors de l'injection intra-péritonéale. Les formatrices qualifiées seront vigilantes afin de permettre au maximum la réalisation d'un geste correct. Le nombre de tentatives sera limité à trois pour chaque souris.

Devenir

Mise à mort par inhalation de CO2 avec un automate. Etant établissement d'enseignement, les souris ne peuvent pas être gardées dans l'attente d'un prochain projet utilisant les souris (enseignement semectrialisé).

Remplacement

Le modèle souris est le plus fréquemment utilisé comme animal de laboratoire. Dans le cadre de la formation BUT Génie Biologique parcours Biologie Médicale et Biotechnologie, ce modèle nous semble le plus pertinent, afin de former les étudiants aux gestes de bases de la manipulation sur animal. Donc, il nous semble difficile de remplacer la souris par un autre modèle.

Réduction

Pour la formation de nos 80 étudiants, seules 48 souris seront utilisées. Le nombre total d'animaux a été réduit à son maximum soit 3 lots de 16 souris. Quatorze étudiants + 2 formatrices = 16 souris. Ces trois lots seront utilisés à deux reprises, en prenant soin d'avoir un temps de récupération suffisant pour l'animal, entre deux manipulations.

Raffinement

Les souris sont hébergées par groupe, dans des cages avec enrichissement modifiable (rouleau de papier, feuilles de papier ouaté)

Choix des espèces

Le modèle souris est le plus fréquemment utilisé comme animal de laboratoire. Dans le cadre de la formation BUT Génie Biologique parcours Biologie Médicale et Biotechnologie, ce modèle nous semble le plus pertinent, afin de former les étudiants aux gestes de bases de la manipulation sur animal. Souris adultes, poids moyen 30 grammes

305 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chaque souris reçoit deux injections dans l'abdomen, une prémédication puis un mélange anesthésique qui l'endort de cinq à quarante-cinq minutes, l'exercice étant répété une semaine plus tard, non pour produire des connaissances mais pour former des étudiants au maniement et à l'injection. Le porteur décrit comme seule nuisance le stress de la contention et une légère douleur au point d'injection. Il affirme qu'aucune méthode de remplacement ne permet une formation technique appropriée sur l'animal vigile, et justifie l'usage de la souris par le programme pédagogique national.

Objectifs

Cette séance de travaux pratiques (TP) chez la souris est destinée à des étudiants dont la formation peut conduire à des métiers en lien avec le domaine de l’expérimentation animale. Dans ce contexte, les étudiants doivent acquérir un savoir-faire pour participer aux essais chez l’animal vigile et être en mesure de réaliser entre autres les traitements et les observations cliniques des animaux afin de pouvoir candidater sur les postes proposés par les organismes publics ou privés de recherche et par les industriels. D’autre part, cet enseignement pratique participe à une meilleure orientation de nos étudiants par la découverte concrète des exigences et responsabilités liées à l’utilisation de l’animal. Les objectifs pédagogiques de ces travaux pratiques sont de plusieurs ordres : - D’un point de vue pharmacologique : mettre en évidence l’interaction entre un neuroleptique et un mélange anesthésique - D’un point de vue éthique (raffinement) : mettre en évidence l’importance d’utiliser une molécule en prémédication (ici le neuroleptique) avant de réaliser une anesthésie, sensibiliser les étudiants à cette notion ainsi qu’à l’utilisation de l’animal en expérimentation. - D’un point de vue expérimental chez l’animal : former les étudiants à la préhension / contention de la souris vigile et à la réalisation d’une injection intrapéritonéale (IP) chez la souris ; apprendre à observer le comportement des animaux traités avec le neuroleptique comparativement aux animaux témoins après administration de l’anesthésique ; savoir recueillir des données expérimentales de façon exhaustive afin de répondre à l’objectif de l’étude (sensibilisation à la nécessité de préparer une étude afin d’en tirer les résultats attendus sans avoir besoin de les reproduire).

Bénéfices attendus

Ce projet a pour but d’apprendre aux étudiants de notre formation à réaliser des expérimentations in vivo de pharmacologie. En effet, notre formation prépare à un diplôme, qui est réglementé au niveau national et dont le contenu des enseignements est défini selon un programme pédagogique national. Les étudiants doivent acquérir 5 compétences durant leur formation, et notamment la compétence « mener des études à l’échelle du vivant ». En deuxième année, la validation de cette compétence implique de savoir « expérimenter dans le cadre d'études pré-cliniques en évaluant l'effet de xénobiotiques en pharmacologie notamment sur animal de laboratoire ». Ainsi ce TP s’inscrit parfaitement dans ce cadre et les bénéfices attendus pour les étudiants sont les suivants : - apprentissage de la manipulation des souris vigiles : pesée, identification, préhension, contention et injection intrapéritonéale - apprentissage du déroulé d’une étude en pharmacologie in vivo : constitution des lots d’animaux, identification des animaux, recueil de données et traçabilité, choix des paramètres à étudier afin de réaliser un suivi exhaustif des animaux, analyse et interprétation des résultats - mise en pratique des éléments vus en cours théoriques sur l’éthique en expérimentation animale, notamment mise en évidence des règles de bien-être animal au cours du TP. L’enseignant s’assure tout au long du TP du respect de l’éthique et interroge régulièrement les étudiants sur les éléments indispensables au respect des règles de bien-être animal dans ce TP.

Procédures

Les animaux seront soumis à deux injections intrapéritonéales séparées de 30 minutes : - Injection 1: prémédication avec un neuroleptique ou son véhicule (sérum physiologique) - Injection 2: mélange anesthésique. Chaque injection ne dure que quelques secondes. Le mélange anesthésique aux doses choisies induira la narcose chez environ 50% des individus du lot témoin et chez 100% des souris ayant reçu la prémédication. La narcose durera entre 5 et 45 min environ en fonction des animaux et des lots (les souris traitées avec le neuroleptique dormiront plus longtemps que les témoins). Ce protocole sera répété une deuxième fois dans les mêmes conditions une semaine après pour chaque souris.

Impact sur les animaux

La contention et la manipulation des souris entrainent du stress, les injections en intrapéritonéale engendrent une légère douleur au site d’injection.

Devenir

Chaque souris sera utilisée pour deux séances de TP espacées d'une semaine. Cette réutilisation des animaux pour deux TP a été validée par notre vétérinaire référent à la condition que les souris ne soient pas réutilisées après ces TP. Ainsi, à la fin des séances, les souris seront mises à mort.

Remplacement

Dans la formation de nos étudiants, le programme pédagogique national prévoit, en pharmacologie, l’évaluation in vivo des effets de molécules de référence par la mise en œuvre de protocoles expérimentaux. Il n’existe à l’heure actuelle aucune méthode de remplacement permettant une formation appropriée de nos étudiants sur le plan technique (manipulation de l’animal vigile, administration des substances chez l’animal vigile…). De plus nous dispensons également au sein de l’établissement une formation à l’expérimentation animale niveau praticien et ce TP participe à cette formation.

Réduction

Pour chaque TP, 2 souris par étudiant seront uilisées. Chaque étudiant prendra en charge les traitements et le suivi d’un animal par lot expérimental pour évaluer les effets d’une prémédication sur la narcose induite par le mélange anesthésique. Afin de réduire le nombre d’animaux utilisés chaque souris participera à deux séances de TP espacées d’une semaine (12-14 étudiants par séance). De plus, afin de pouvoir analyser les résultats correctement sans augmenter le nombre d’animaux par séance les étudiants travailleront sur les données regroupées de toute la promotion, ce qui permettra de mettre en évidence les effets d'un neuroleptique sans augmenter le nombre d’animaux par étudiant. Il y a 52 étudiants maximum par promotion, répartis en 4 groupes de 13 étudiants en moyenne, 2 groupes auront le TP la semaine 1 et les 2 autres groupes la semaine 2. Deux souris seront nécessaires par étudiant lors d’un TP, chaque souris servant à deux séances de TP. Par an, deux souris serviront aux démonstrations (utilisées dans 2 séances de TP) et 5 souris supplémentaires seront prévues en cas de soucis d’intégration d’une souris dans le protocole. Ainsi (2*13*2)+4+5=61 souris par an et 305 souris sur 5 ans. Ce chiffre sera revu à la baisse si la promotion comprend moins d’étudiants. Afin de garantir une formation de qualité aux étudiants, il n’est pas possible de diminuer plus le nombre d’animaux.

Raffinement

Les animaux seront hébergés en groupe socialement harmonieux en présence de deux éléments d’enrichissement (papier absorbant et une petite maison ou tunnel soit en polycarbonate soit en carton). Les point limites spécifiques du projet seront appliqués : tout animal présentant des signes de stress ou de maladie tels que : poil hérissé, stéréotypie, comportement agressif ou absence de prise de poids telle qu'attendue à l'âge de ces animaux, ne sera pas inclus dans le TP et seront pris en charge selon les recommandations du vétérinaire référent. Préalablement au TP, les animaux auront été manipulés régulièrement afin de diminuer leur stress lors de l’injection IP et une récompense (de type vers séchés, mélange de fruits légumes et graines, mini-gouttes de yaourt, billes de céréales…) leur sera donnée afin d'augmenter leur familiarité. De même, une récompense leur sera donnée après chaque acte (pesée/marquage, puis après chaque IP). Afin de diminuer leur stress, la répartition des souris dans leur cage d’hébergement sera conservée à l’issue du TP. Les étudiants sont sensibilisés au bien-être des animaux lors de cours théoriques mais également en TP. Ainsi ils seront invités à parler doucement et à limiter les bruits afin de ne pas stresser les animaux. Chaque souris sera placée sur un tapis afin de la protéger du froid et sous une lampe chauffante pour éviter toute hypothermie après injection des molécules. La prémedication peut prolonger la narcose induite par le mélange anesthésique sur une durée plus ou moins longue suivant les individus. Pour s’assurer que les souris soient réveillées lors de leur retour dans leur hébergement, les animaux recevant le neuroleptique seront traités avant les témoins.

Choix des espèces

La souris est une des principales espèces utilisées en recherche et notamment en pharmacologie. Il est donc nécessaire que nos étudiants soient formés à la manipulation et à l’observation de celle-ci. Les souris seront utilisées au stade adulte (environ 25 à 35 grammes) correspondant au stade d’utilisation classique de ces animaux lors des essais de pharmacologie précliniques.