Enseignement supérieur

200 souris et 100 rats vont être utilisés dans des procédures menées sous anesthésie, les animaux étant tués avant tout réveil par exsanguination puis dissection. Ils ne servent pas à produire des connaissances mais à mettre au point des protocoles d'histologie et à former étudiants et collaborateurs à ces techniques. Le porteur justifie le recours aux animaux par la baisse du nombre de pièces anatomiques disponibles et par le souci de ne pas "gaspiller" des tissus issus de projets scientifiques. Il affirme qu'il n'est "pas possible de remplacer l'utilisation des animaux" puisque l'histologie porte sur des pièces anatomiques.

Objectifs

L’objectif du projet est de développer et valider des protocoles d’histologie (2D et 3D), pour la plateforme. En effet, l’histologie reste la méthode de référence pour visualiser post mortem les biomarqueurs ou les différents types cellulaires présents dans un tissu biologique. La réduction du nombre d’animaux dans les études fait qu’il n’y plus de reliquat de pièces anatomiques non utilisées dans les projets. Il n’est pas pertinent de compter uniquement sur les animaux dédiés à une étude pour à la fois mettre en place un protocole d’histologie et réaliser une étude complète, les zones d’intérêt étant parfois très petites (structures cérébrales) ou le protocole d’histologie difficile à mettre au point (multi-marquage et histologie 3D). Ce projet vise donc à utiliser des animaux afin à mettre au point de nouveaux protocoles d’histologie avant de les utiliser pour les projets scientifiques, tels que les études de vieillissement ou les études sur le cancer. Les développements méthodologiques que sont les multiples marquages, l’histologie 3D, ou révélation de la vascularisation d’un organe entier nécessitent de nombreuses mises au point. Les multiples marquages permettent de visualiser sur une même coupe de tissus plusieurs marqueurs, permettant la visualisation de colocalisations de marqueurs ou le dénombrement de différentes cellules dans une même région. Les nouvelles techniques d’histologie en 3D nécessitent également beaucoup de mises au point, pour obtenir un immunomarquage visible en profondeur, en rendant transparent la pièce anatomique. La visualisation de la vascularisation d’un organe entier, en rendant transparent la pièce anatomique, est particulièrement intéressante pour corréler avec l’imagerie IRM mais également très difficile à mettre en place, nécessitant de nombreux ajustements. Ce projet vise aussi à obtenir assez de pièces anatomiques pour pouvoir vérifier un protocole déjà validé sur une espèce sur une autre espèce ou une autre souche. Enfin, et de façon non négligeable, il est nécessaire de disposer de pièces anatomiques pour former les étudiants et les collaborateurs, aux techniques d’histologie, sans gaspiller une pièce « précieuse » car issue d’un projet scientifique. La prise en main des techniques (découpes, immunomarquages et microscopie) nécessitant un apprentissage important, notamment sur la découpe au cryostat.

Bénéfices attendus

Le bénéfice attendu est la mise au point de nouveaux protocoles complexes d’immunomarquages en 2D et 3D pour pouvoir réaliser ensuite des études complètes en histologie sur les projets scientifiques de la plateforme. Le bénéfice est également de pouvoir réaliser la formation des étudiants sans gâcher des pièces anatomiques « précieuses » car issu d’un projet et de pouvoir contrôler les résultats sur un animal sain en cas de résultat inattendu (ex : perte neuronale dans une souche de rat).

Procédures

Une procédure chirurgicale sans réveil, comportant une exsanguination perfusion puis une dissection afin de recueillir des organes d’intérêt. La procédure est déclinée en plusieurs possibilités : 1 : procédure standard d’exsanguination perfusion, puis recueil des organes, durée totale estimée à environ 15 à 20 minutes en fonction du nombre d’organes à prélever. 2 : Injection intracardiaque, intra-artérielle ou intraveineuse préalable d’un marqueur coloré (colorant vasculaire), avant exsanguination perfusion et recueil des organes. Le produit est laissé agir 5 min avant de commencer la procédure d’exsanguination perfusion, durée totale estimée à environ 30-40 minutes, en fonction du site d’injection et du nombre d’organes prélevés. 3 : Injection d’un marqueur coloré (colorant vasculaire) pendant la procédure d’exsanguination perfusion et recueil des organes, durée totale estimée à environ 15 à 20 minutes en fonction du nombre d’organes à prélever. 4 : Injection d’un marqueur coloré (remplissage vasculaire) à la fin de la procédure d’exsanguination perfusion et recueil des organes, durée totale estimée à environ 15 à 20 minutes en fonction du nombre d’organes à prélever.

Impact sur les animaux

Procédures sans réveil.

Devenir

Une procédure sans réveil pour histologie

Remplacement

L’histologie concerne les pièces anatomiques, il n’est pas possible de remplacer l’utilisation des animaux.

Réduction

Les études rats étant moins nombreuses que les études sur souris, le nombre de 20 rats/an a été déterminé par le nombre de projets nécessitant ce type de mise au point. Les études souris sont beaucoup plus nombreuses mais nous avons déjà accumulé également plus de données histologique, nous pensons donc que 40 souris /an seront suffisantes, en tenant compte des besoins de formation. Soit un total maximal de 100 rats et 200 souris en 5 ans. Il est estimé qu’environ 10 à 15 % de ces animaux seront utilisés pour les action de formation et 85 à 90% pour des actions de mise au point en histologie. Une partie des animaux peuvent être des animaux de réforme issus de projets antérieurs, ou des élevages du CEA, n’ayant subi soit aucune procédure, soit des procédures légères ou modérées n’ayant pas entrainés de signes cliniques persistants. Les actions de formations seront réalisées sur ces animaux. Les mises au point peuvent également être réalisés sur ces animaux à l’exclusion des animaux suivants : - Animaux ayant des signes cliniques, pathologiques ou non. - Animaux d’un âge trop avancé pour l’expression des biomarqueurs d’intérêt (en fonction des marqueurs) - Animaux qui ont reçu un traitement (y compris produits de contraste) - Animaux qui ont subi des procédures chirurgicales lourdes (craniotomies …) - Animaux qui ont subi des procédures pouvant entrainer une inflammation (ouverture de la barrière hémato-encéphalique) - Animaux issus de souche atypique, de souche immunodéficiente ou encore ayant un métabolisme pathologique (sans forcément présenter des signes cliniques - Animaux de l’élevage ayant déjà montré une déficience cellulaire/moléculaire (sans signes cliniques) Les animaux jeunes et sains sont privilégiés pour ces mises au point, limitant les facteurs pouvant troubler l’analyse de l’expression des marqueurs et permettant d’avoir des points de comparaisons avec des animaux ayant une pathologie ou un traitement. Des animaux d’élevage n’ayant absolument subi aucune procédure, peuvent cependant servir pour les mises au point en histologie quand cela concerne l’expression des biomarqueurs liés à l’âge, à condition que la souche soit identique à celle prévue dans le projet lié à l’âge et que les animaux n’ont pas déjà été identifié comme déficients/anormaux pour les marqueurs d’intérêts. Les animaux provenant d’autres animalerie que celle de notre plateforme, seront gardés en quarantaine à réception jusqu’à utilisation.

Raffinement

Procédure sans réveil Une antalgie sera réalisée par injection sous-cutanée de Buprénorphine (0,06 mg/kg pour les souris et 0,03 mg/kg pour les rats), 30 minutes avant anesthésie.. Les animaux seront anesthésiés par une injection intrapéritonéale d’un mélange Kétamine/Xylazine (100/10 mg/kg, dose de 10 ml/kg).

Choix des espèces

La plupart des projets scientifiques sont réalisés sur le rongeur, les mises au point techniques se sont donc en priorité sur ces espèces. Des souris de 6-8 semaines environ, pour un poids de 20-25 g, et des rats de 8 semaines environ, pour un poids de 300 g, seront utilisés de préférence, sauf pour mettre au point des études histologiques sur des animaux plus âgés, où des animaux de plus de 6 mois seront utilisés. En effet, les tissus et en particulier le cerveau montre des différences importantes au cours du temps, avec par exemple la diminution de certains types cellulaires et l’augmentation de dépôts protéiques susceptibles d’interagir avec les anticorps et de donner de faux positifs.

120 porcs vont être utilisés dans des procédures chirurgicales menées sous anesthésie, les animaux étant tués avant tout réveil. Le porteur décrit des interventions d'environ deux heures, plusieurs chirurgiens en formation opérant le même animal le même jour, non pour produire des connaissances mais pour entraîner de jeunes chirurgiens et gastroentérologues. Il indique que l'ablation de tissus ou d'organes et les hémorragies rendraient les animaux invivables, justifiant la mort sans réveil. Il présente ces séances comme une "offre de formation" et affirme qu'il n'existe pas d'autre modèle vivant que l'animal avant le passage chez l'homme.

Objectifs

A l’heure où les recommandations de bonnes pratiques nous interdisent, à juste titre, l’enseignement initial de la chirurgie sur les patients, cette école de chirurgie et de pratiques interventionnelles forme des jeunes chirurgiens ou gastroentérologues en proposant un apprentissage intégré. L’objectif est de faciliter l’acquisition des techniques et des gestes opératoires à la fois par voie abdominale ouverte, laparoscopique répondant parfaitement aux besoins de simulations nécessaires à une formation pratique initiale et continue d’excellence. Ainsi cette école s’adresse à un large public de professionnels de santé à la fois pour formation initiale des internes, et la formation continue (chirurgiens ou praticiens gastroentérologues senior, IBODE, infirmières d’endoscopie). L’école regroupe plusieurs laboratoires qui permettent un apprentissage progressif. 1) Le laboratoire de simulation est une unité qui offre un entrainement sur simulateurs de chirurgie ou d’endoscopie : pelvi-trainer, simulateur robotique Da Vinci, permettant un apprentissage préalable de la gestuelle sur simulateur. 2) Le laboratoire d’anatomie complète l’offre de formation en permettant un apprentissage dans de véritables conditions opératoires humaines. 3) Enfin le laboratoire de chirurgie ouverte, laparoscopique (ou coelioscopique) sur grands animaux (porcs) permet un enseignement des techniques chirurgicales et interventionnelles dans des conditions physiologiques quasi équivalentes à la clinique humaine. Ce lieu d’enseignement est aussi le lieu de mise au point et d’évaluation des dispositifs mis sur le marché, avec perfectionnement de l’implantation de matériel et familiarisation avec de nouveaux matériaux, l’évaluation de technologies innovantes encore non développées en pratique courante chez l’homme.

Bénéfices attendus

L’objectif de ces séances est un apprentissage des compétences techniques de dissections de l’intestin, la réalisation de sutures et d’anastomoses et de ligature des pédicules vasculaires. Une grille d’évaluation des acquisitions est rendue à l’apprenant. L’évolution de l’acquisition des apprentissages sera évaluée au fur et à mesure des séances. L’objectif à plus long terme est l’apprentissage des techniques opératoires avant la réalisation de ceux-ci sur des patients.

Procédures

Les animaux seront soumis à une intervention chirurgicale d'en moyenne 2 heures, sans réveil

Impact sur les animaux

Toutes les procédures chirurgicales sont réalisées sous anesthésie générale avec suivi des constantes physiologiques, traitement analgésique approprié en fonction de la procédure de façon à contrôler la douleur lors de l’intervention chirurgicale. Un risque d’hémorragie existe, contrôlé par l’enseignement. Ce projet d’enseignement ne met en œuvre que des procédures, ou des suites de procédures sans réveil. Les porcs seront sédatés en continu et des antalgiques seront donnés tout le long de la procédure.

Devenir

Les procédures sont réalisées dans le cadre d’un apprentissage professionnelle, possiblement avec ablation de tissus, de vaisseaux ou d’organes, sutures internes, hémorragies, rendant possiblement certains organes non fonctionnels ou partiellement fonctionnels et qui ne permettraient pas de maintenir les animaux en vie dans de bonnes conditions.

Remplacement

Bien que la formation se fasse de façon progressive sur des simulateurs, puis au laboratoire d’anatomie, il n’existe pas à l’heure actuelle d’autres modèles de formation aux procédures chirurgicales sur sujets vivants permettant d’éviter ou de remplacer l’utilisation d’animaux avant de passer chez l’homme.

Réduction

De façon à réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés, différentes phases de l’apprentissage sont développées en amont aux laboratoires de simulation et d’anatomie. De plus les différentes procédures ’apprentissage sont réalisées le même jour sur un même animal par plusieurs chirurgiens en formation. Une grille standardisée d’évaluation des acquis des apprenants servira de référence pour justifier du nombre nécessaire de séances de formation, comprenant x procédures, pour acquérir les compétences par chaque individu et définir le nombre minimum d’animaux nécessaires à chaque formation.

Raffinement

Avant procédure, les animaux peuvent être hébergés selon leur taille et leur comportement, par 1, 2 ou 3 par boxes, au sein d’une même pièce. Un enrichissement alimentaire et par jeux est fourni de façon variée aux

Choix des espèces

L’anatomie du porc au niveau thoracique, abdominal et pelvien, ainsi que sa physiologie sont très proches de celles de l’homme, et de ce fait représente un très bon modèle vivant d’apprentissage et d’entrainement des diverses procédures chirurgicales avant d’approfondir l’apprentissage en chirurgie humaine. Il s’agit de jeunes animaux de 5/8 mois d’environ de 80Kg pour la formation en chirurgie digestive, selon les besoins anatomiques de chaque formation.

60 cochons vont être utilisés, opérés sous anesthésie pendant au moins trois heures et tués avant tout réveil. Ils servent de support à la formation d'internes en chirurgie thoracique, abdominale, digestive et vasculaire, le coeur étant prélevé en fin d'intervention. Le porteur indique faire pratiquer "plusieurs gestes de diverses spécialités sur un même animal", ce qu'il décrit comme un moyen de "rentabiliser au maximum l'animal". Il affirme que les simulateurs ne permettent pas de gérer une hémorragie réelle et conclut que le recours à l'animal vivant est "indispensable".

Objectifs

Ce projet a pour objectif de former des internes en chirurgie aux techniques chirurgicales spécialisés par coeliscopie ou laparotomie en chirurgie thoracique, abdominale, digestive, vasculaire...

Bénéfices attendus

Le DES permet aux internes en chirurgie de se former sur des techniques spécifiques de chirurgie pour à terme obtenir le DES et transposer ces techniques chez l’humain.

Procédures

Les animaux seront soumis à une procédure chirurgicale de minimum 3h, dépends des gestes effectués.

Impact sur les animaux

Le transport de l’animal au bloc opératoire et la chirurgie, sont les deux points où l’animal pourrait ressentir du stress, douleur ou souffrance. Afin de d’éviter cela, des protocoles précis de sédation, anesthésie et analgésie sont réalisés.

Devenir

En fin de chirurgie le coeur est prélevé, c'est pourquoi ils sont euthanasiés par la suite.

Remplacement

Il existe des méthodes d’entrainement en chirurgie tels que les simulateurs haute et basse fidélité ou la réalité immersive . Cependant, ces dispositifs ont leur limite. Dans le cadre de notre formation, ils ne permettent pas d’appréhender la gestion de l’hémostase (hémorragie), la faisabilité d’un prélèvement d’organe et de sa réimplantation, la gestion d’une fuite de liquide cérébro-spinal. C'est pourquoi, le recours au modèle animal vivant est indispensable pour acquérir et maîtriser les techniques de chirurgie pour pouvoir ensuite, une fois le diplôme obtenu, les appliquer sur l‘humain.

Réduction

Cette formation est annuelle et nous essayons au maximum de réduire le nombre d’animaux au fil des années. En effet, nous prévoyons moins d’animaux (60 au lieu de 80) par rapport à notre précédente demande faite en 2015. Ici, nous utiliserons au maximum 60 animaux pour 5ans. Ce nombre sera revu à la baisse et uniquement à la baisse en fonction du nombre d’internes inscrits. De plus, plusieurs chirugiens effectuent plusieurs gestes de diverses spécialités sur un même animal, toujours dans l'objectif de rentabiliser au maximum l'animal.

Raffinement

Les animaux utilisés pour cette formation proviennent d’un éleveur agrée. Ils sont identifiés et transportés dans des conditions confortables sur de la sciure dans le camion. Afin de réduire au maximum la souffrance et douleur de l’animal lors de la chirurgie, les animaux sont sous couverture anesthésique et analgésique chimique adaptée. Du personnel qualifié suit la profondeur de l’anesthésie et la qualité de l’analgésie durant toute l’intervention. A la fin du TP, l’animal n’est pas réveillé. De plus, des points limites per-opératoire ont été établis avec des actions mises en places en conséquences.

Choix des espèces

Le porcelet de 40 kg est l'animal le plus proche de l'anatomie humaine car la taille de ses organes et son métabolisme permet aux chirurgiens de se mettre en situation similaire à la chirurgie d'un patient humain. Nous pouvons utiliser la même instrumentation et les gestes techniques sont les même que chez un patient opéré. Les porcelets utilisés sont des jeunes adultes de 3 à 4 mois d'environ 40 kg. Le choix de ce stade de développement est tout simplement dû au poids de l'animal approchant du poids moyen d'un jeune humain. Un poids supérieur poserait un problème de manipulation (pas de matériel de levage adapté). De plus, ce modèle permet d’utiliser les mêmes instruments que chez l’humain.

25 cochons vont être utilisés, opérés sous anesthésie et tués avant tout réveil. Chaque animal sert de support à des travaux pratiques de chirurgie (intubation, laparotomie, contrôle des saignements, sutures) menés par des stagiaires, non pour produire des connaissances mais pour la formation à la chirurgie expérimentale. Le porteur indique recourir à la vidéotransmission pour limiter à un seul cochon par session de neuf stagiaires. Il décrit des simulateurs et des pieds de porc artificiels mais affirme qu'aucun ne reproduit les procédures complexes et conclut qu'il est "nécessaire d'avoir recours à l'animal".

Objectifs

Cette formation explique et montre les différentes étapes d’une intervention chirurgicale. Il s’agit de l’anesthésie en incluant la préparation de l’animal, de la maîtrise et du contrôle des paramètres opératoires et de bien conduire l’analgésie en utilisant une surveillance systématique pendant et après l’intervention chirurgicale: savoir mener une intervention du début à la fin. Les gestes sont présentés à chaque intervention en insistant, au fils des jours sur ce qui est nouveau. Des documents types sont distribués aux étudiants afin de leur permettre d’établir pour chaque future procédure expérimentale le plan de procédure chirurgicale détaillée (matériel, traitements analgésiques et anesthésiques), les points limites per et post-opératoires et le monitorage postopératoire du bien être de l’animal. Les actes présentés sont les gestes de bases de la chirurgie, transposables à toutes les espèces. Il s’agit de l’intubation trachéale, laparotomie, du contrôle de l’hémostase (comment arréter un saignement), du contrôle pédiculaire, de la dénudation veineuse et artérielle. Sont aussi enseignés les principes des sutures vasculaires parenchymateuses et digestives, puis de la fermeture des voies d’abord (dans les « règles de l’art ») afin de permettre une survie prolongée de l’animal dans des conditions de confort optimales.

Bénéfices attendus

Cette formation explique et montre les différentes étapes d’une intervention chirurgicale. L’ensemble des procédures chirurgicales sera filmé et retransmis en direct sur grand écran dans la salle opératoire. Par groupe de 2, les étudiants effectueront deux procédures chirurgicales (un aide et un opérateur pour chaque procédure). Chaque stagiaire exécute, à tour de rôle et sous contrôle d’un chirurgien enseignant, le geste technique (en reprenant le principe « du compagnonnage » de l’enseignement de la chirurgie humaine) Ainsi chaque étudiant pourra observer l’ensemble des procédures et être évalué sur sa pratique chirurgicale sans avoir besoin d’augmenter le nombre d’animaux. Le choix des instruments est adapté aux techniques de chirurgie « classique », micro-invasive afin d’éviter les lésions et délabrements superflues des tissus, sources de douleurs. Cette démarche est calquée sur la chirurgie de l’homme par la rigueur des gestes et la mise en pratique des descriptions de l’anatomie chirurgicale afin d’obtenir des résultats scientifiques plus fiables et reproductibles. La particularité de cet accompagnement est d’offrir tout le temps nécessaire au stagiaire pour parfaire ses connaissances de manière interactive sans les contraintes habituelles liées au respect et aux exigences des protocoles en matière de durée.

Procédures

Les animaux seront tous soumis à une procédure chirurgicale sans réveil.

Impact sur les animaux

Cette procédure étant sans réveil, il n'y aura aucune nuisances ou effet indésirables sur les animaux. Les points limites per-opératoires terminaux définis correspondent à des complications de la chirurgie et conduiront tous à l'arret de la procédure et à la mise à mort de l'animal.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure expérimentale. L'enseignement des gestes chirurgicaux et la durée de la procédure seraient incompatibles avec un réveil de l'animal.

Remplacement

Cet enseignement pratique, dédié à la formation à la chirurgie expérimentale exploite plusieurs moyens de simulation afin de diminuer le nombre d’animaux nécessaires (apprentissage sur tissu artificiel, sur pied de porc, vidéo-retransmission). Toutefois, il n’existe aucun moyen de simulation capable de reproduire la pratique des procédures chirurgicales complexes. Par exemple la réalisation d’une hémostase chirurgicale est un élément essentiel à acquérir pour un scientifique afin qu’il sache comment contrôler un saignement au cours d’une chirurgie expérimentale. Il est de notre mission dans cet enseignement de former les étudiants afin qu’ils acquièrent un geste chirurgical sûr qui leur permettra à leur tour de raffiner au maximum leurs procédures expérimentales. Aux vues de ces éléments, il est donc nécessaire d'avoir recours à l'animal pour cet enseignement.

Réduction

Nous avons minimisé au maximum le nombre d'animaux nécessaire pour cet enseignement. En développant la vidéotransmission le jour de l'intervention, un seul cochon sera nécessaire pour chaque session de formation (9 stagiaires maximum). Cette procédure étant sans réveil, nous avons également réalisé des vidéos pour enseigner comment réveiller un animal et effectuer le suivi post-opératoire.

Raffinement

Afin de tenir compte des besoins quotidiens de nos animaux et d’améliorer leur bien-être, les porcs auront une nourriture adaptée, de l’eau de boisson à volonté et seront stabulés en groupe pour permettre un contact régulier entre congénères et réduire le stress dans un box de 9m2 (individus de poids

Choix des espèces

Le porc a été choisi comme modèle de la chirurgie du gros animal (module 2) car il est devenu l'animal de taille humaine de référence. En effet, il est très proche de l'Homme d'un point de vue physiologique et anatomique (taille, structure et morphométrie des organes). De nombreuses constantes biologiques sont très similaires à l'Humain. De plus la recherche appliquée sur les dispositifs médicaux peut être conduite avec les prototypes à taille humaine en utilisant les mêmes procédures et instruments que chez l’humain. Le recour au Porc permet également de n'utiliser qu'un seul animal par session de formation.