Formation professionnelle
Evaluation préclinique de produits de santé pour la chirurgie des tissus mous – MODIFICATION
- Formation professionnelle
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
Lapins : 800
Cochons : 800
Chèvres : 160
Moutons : 640
Valider des dispositifs médicaux pour un donneur d'ordre avant leur mise sur le marché : 800 lapins, 800 cochons, 640 moutons, 320 rats et 160 chèvres vont être utilisés, tous tués à l'issue, dont 410 sans reprise de conscience. Chaque animal subit une opération de une heure trente à deux heures trente pour implanter le produit à tester, des prélèvements sanguins et jusqu'à trois séances d'imagerie, avec des transports vers des établissements partenaires. Les effets annoncés vont du défaut d'hémostase aux difficultés respiratoires, en passant par les vomissements, les diarrhées et le sang dans les selles. Le porteur indique que l'usage d'animaux est exigé par la réglementation applicable aux dispositifs médicaux, et que le donneur d'ordre s'engage seulement à ne pas faire refaire un essai à l'identique.
Objectifs
Il s’agit d’un projet de recherche et développement qui vise à étudier la performance (efficacité) de produits de santé utilisés en chirurgie des tissus mous et/ou d’en évaluer la tolérance (sécurité). Il peut s'agir de produits de renforcement abdominaux (prothèse de renforcement), de produits permettant d'arréter les saignements (colle, poudre, compresses...). Ces produits destinés à être mis en contact avec le corps humain doivent être préalablement testés pour garantir la sécurité des patients et l’efficacité lors de l'utilisation clinique. La réglementation exige de prouver l'efficacité des produits de santé et de réduire au minimum le risque de réactions indésirables avant de proposer un produit sur le marché. En ce sens, différents types d’essais peuvent être menés : - Essais de performance : - Essais de screening d’efficacité : Les essais de screening d’efficacité vérifient si la performance d’un produit mérite d’être approfondie ou s’il est nécessaire de mener d’autres études avant de passer aux essais de confirmation de performance. Ces essais sont essentiels dans la stratégie de réduction du nombre total d’animaux utilisés. - Essais de confirmation de performance : Les essais de confirmation de performance sont effectués après validation des essais de screening d’efficacité. Comme leur nom l’indique, ils visent à confirmer les résultats obtenus lors des essais préalablement menés sur un produit. - Essais de tolérance locale : Les essais de tolérance locale évaluent la réaction d’un organisme en contact avec un produit étranger. Dans ce projet, ces essais peuvent être réalisés en complément des essais de performance, sur les mêmes animaux. Les critères d’évaluation à prendre en considération sont définis lors de la rédaction du protocole d’essai. Ce projet pourra se conduire dans plusieurs EU partenaires, afin d'obtenir des résultats d'imagerie spécifique non disponible dans notre EU.
Bénéfices attendus
Ce projet permet d'obtenir des données de performance et de tolérance de produits de santé utilisés en chirurgie des tissus mous. En mimant au plus près l'implantation du dispositif chez les patients, ces études permettront de mieux appréhender la réaction de l’organisme au produit à tester, et ainsi améliorer la sécurité et/ou les performances du produit, avant sa mise sur le marché.
Procédures
Pour l'ensemble des procédures, tous les animaux seront soumis à une intervention chirurgicale afin d'implanter le dispositif médical à tester (cette intervention chirurgicale peut durer entre 1h30 et 2h30). Cette intervention a toujours lieu sous anesthésie générale (chimique et gazeuse), et analgésie. L’antibiothérapie est ajoutée au cas par cas en fonction de l’invasivité de la chirurgie et des risques infectieux associés. Des prélèvements sanguins peuvent etre réalisés en cours d'étude (en général un prélèvement à la chirurgie et un prélèvement en fin d'étude, d'une durée de quelques minutes). Ceux-ci pourront se faire sous anesthésie ou non, selon le contexte de réalisation de cet acte (en cours de chirurgie, pendant le temps de l’étude ou juste avant l’euthanasie des animaux en fin d’étude). D'autres types d'interventions non douloureuses, de type IRM, scanner ou radiographies pour observer le dispositif en cours d'étude, peuvent être réalisées sous anesthésie légère (en général, en fonction de la durée de l'étude, 1 à 3 sessions d'imagerie peuvent etre envisagées en cours d'étude). L'IRM sera externalisé dans un EU partenaire, la durée de l'intervention est d'environ 1h30.
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables pouvant survenir chez les animaux sont, selon les procédures, les suivants : - mise à jeun - stress liés à la chirurgie - perte de poids ou d’appétit liée aux effets de l’anesthésie et/ou de la chirurgie, pendant quelques jours - hématome ou oedème au niveau du site opératoire, pendant quelques jours - défaut d'hémostase (hypotension, pâleur muqueuse, apathie) - défaut d'oxygénation, d'étanchéité de la cage throracique, difficultés respiratoires pendant quelques jours - reflux gastrique, vomissements pendant quelques jours - diarrhées, présence de sang dans les selles pendant quelques jours. Les douleurs post-opératoires peuvent apparaitre et seront prises en charge par des mesures de raffinement. Les animaux recevront une anesthésie fixe afin de réaliser l'imagerie, pouvant induire un stress. Du produit de contraste pourra être injecté grâce à un cathéter en intraveineux. Une légère perte de poids (non systématique) pourrait être observée dans les quelques jours suivant l'anesthésie.
Devenir
Pour répondre aux objectifs de chacune des procédures du projet, des observations post-mortem sont nécessaires. En effet, la sécurité des produits est évaluée en observant la réaction des tissus au contact du dispositif à tester, et ceci se fait par prélèvements des tissus et organes entourant le produit, afin de réaliser des analyses microscopiques (histologie notamment, qui est la meilleure méthode d'évaluation des effets locaux induit par un produit étranger à l'organisme, comme l'inflammation par exemple). De même la performance peut, elle aussi, être évaluée par des tests spécifiques sur les organes et le dispositif prélevé (exemple : tests mécaniques sur des prothèses abdominales pour évaluer la résistance du dispositif). En raison des objectifs des procédures de ce projet, il n'est pas possible de maintenir en vie les animaux utilisés.
Remplacement
A ce jour, il n'existe pas de méthode alternative permettant d’évaluer la performance et la tolérance locale des produits de chirurgie des tissus mous en raison des interactions complexes s'établissant entre le tissus ciblé et le dispositif lui-même. De plus, l’utilisation d’animaux est requise dans la réglementation que doivent suivre les tests précliniques sur les dispositifs médicaux, avant de pouvoir lancer les tests cliniques.
Réduction
Le donneur d'ordre demandant la réalisation de ces tests s'engage à ne pas faire renouveler à l'identique un essai déjà mené précédemment. Par ailleurs pour réduire le nombre d'animaux inclus en étude, il est possible d'utiliser un même groupe "contrôle" (produit dont l'effet est déjà connu), pour plusieurs groupes "test" recevant des produits à tester différents. Les études de screening permettent également de sélectionner un produit test qui présente le plus d'intérêt à être développé, réduisant de ce fait le nombre de tests sur des produits ayant un intérêt moindre. Les études dites "pilotes" sur quelques animaux seulement, peuvent aussi servir à orienter les choix de poursuite de développement d'un produit ou le choix du modèle expérimental le plus approprié (matériel ou abord chirurgical le plus adéquat…), avant d'entamer les études réglementaires à plus grande échelle et devant répondre aux normes en vigueur pour l'élaboration du dossier pour la mise sur le marché (nombre d'animaux minimum, durée de mise en contact minimum, etc).
Raffinement
Pour limiter le stress des animaux, une période d’acclimatation pendant laquelle ils ne subissent aucune manipulation non indispensable est réalisée à leur arrivée dans l’EU. Ensuite, et avant la chirurgie, une période d’habituation aux actes spécifiques est réalisée si nécessaire pour réduire l’aspect anxiogène de ces manipulations (exemples : habituation aux pesées, habituation alimentaire). Des enrichissements sont présents dans l’environnement des animaux (exemple : jouets), et ces mesures sont renforcées en phase post-opératoire (ajout d’enrichissements : pommes dans la litière des porcs, ou friandises dans les jouets, et augmentation de la litière des ovins). Les transports des animaux vers les EU partenaires seront organisés dans le respect du bien-être animal et de la réglementation en vigueur (durée du transport jusqu'à 1h30 en fonction des EU avec ajout de litière et transport en groupe). Un contrôle clinique de chaque animal est réalisé par du personnel qualifié (vétérinaire, technicien ou zootechnicien) au départ et à l'arrivée. Lors des séances d'imagerie externalisées, afin de limiter le stress des animaux, une période de repos adéquate sera instaurée entre la réception des animaux et l'anesthésie et entre le réveil des animaux et le transport retour vers notre EU. La douleur des animaux : la chirurgie est réalisée sous anesthésie et analgésie (à base de morphiniques). En phase post-opératoire, les suivis quotidiens sont renforcés et des soins post-opératoires spécifiques peuvent être mis en place (désinfection des sites chirurgicaux à une fréquence adaptée). Les signes cliniques servant de points limites ont été définis, pour la prise de décision des mesures à mettre en place pour limiter les souffrances. Selon l'espèce, les prises de sang peuvent être réalisées sous anesthésie générale (injectable et/ou volatile, lors d'une phase de chirurgie par exemple), ou sous sédation légère (voir paragraphe sur la liste des médications) avec au besoin une analgésie, afin de maitriser le stress et la douleur potentielle. Les conséquences de l’anesthésie/chirurgie : du gel oculaire est appliqué au niveau de la cornée lors des anesthésies des animaux pour prévenir l'assèchement oculaire. Une attention particulière est portée à la lutte contre l'hypothermie : température de la salle, isolation du sol, couvertures, lampes chauffantes si besoin. En cas de doute, une mesure de la température rectale est réalisée.
Choix des espèces
L’espèce animale choisie est définie dans les textes de référence. Les produits de petite taille/miniaturisés seront testés préférentiellement chez les rongeurs ou le lapin. Les produits de taille importante seront préférentiellement testés chez le porc ou les ovins/caprins. Lorsque plusieurs espèces répondent aux critères, le choix est arbitré par la durée de l’essai (le long terme: espèces à longue durée de vie). Le stade de développement est exprimé en âge ou en poids. Dans la plupart des cas, l’utilisation d’animaux adultes est recommandée. Le stade de développement est pertinemment sélectionné en fonction de l'utilisation clinique du produit ou de sa taille par exemple. En l’absence d’exigence particulière, l’utilisation d’animaux au stade adulte est privilégiée. Cas particulier des porcs domestiques : étant donné les conditions d’hébergement, le comportement social et la manipulation des animaux, l’utilisation de porcs domestiques en croissance (âgés d’au moins 8 semaines) est la plus appropriée dans ce projet.
Étude de la synérgie entre l’exercice physique et les traitements anticancéreux sur la croissance tumorale et son microenvironnement dans des modèles murins de cancer colorectal
- Formation professionnelle
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
Une partie des souris sert d'abord à faire répéter au personnel les gestes de contention, d'injection dans la veine de la queue et de gavage, deux fois par semaine pendant deux semaines. 266 souris femelles vont être utilisées au total, toutes tuées à l'issue, dont 242 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque souris reçoit une greffe de cellules tumorales sous la peau du flanc, des gavages quotidiens ou des injections hebdomadaires, et court chaque jour sur un tapis équipé d'une grille qui délivre une stimulation électrique dès qu'elle s'arrête. Le porteur reconnaît des ulcères et des nécroses possibles sur la peau au niveau de la tumeur, et présente l'exercice physique comme un adjuvant "sans effet indésirable" pour les patients.
Objectifs
Ce projet a pour objectif d’étudier l’effet de l’exercice physique réalisé avant l’administration de l’immunothérapie et de la chimiothérapie sur l'évolution de la taille de la tumeur dans un modèle de souris de cancer colorectal dans le but d’améliorer l’efficacité des traitements contre le cancer.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus de ce projet concernent directement la santé humaine. Il vise à mieux comprendre comment l’exercice physique peut améliorer l’efficacité des traitements contre le cancer. Les résultats obtenus pourraient permettre d’intégrer l’activité physique comme adjuvant thérapeutique dans la prise en charge de certains cancers, offrant une approche complémentaire, non médicamenteuse et sans effet indésirable pour la santé des patients.
Procédures
Les procédures expérimentales prévues comprennent l’injection sous la peau de cellules tumorales (réalisée sous anesthésie), la contention, l’administration de traitements par gavage oral tous les jours (administration orale à l’aide d’une petite sonde) ou par injections une fois par semaine (sous cutanée et intra-caudales soit une injection réalisée dans une veine superficielle de la queue) chez des animaux éveillés, ainsi que la mise en place d’un programme d’exercice physique sur tapis de course tous les jours précédent les traitements, comprenant une phase d’habituation au tapis et des séances répétées. Ces interventions d’exercice et de traitement par injection ou gavage dureront au total 3 semaines. Certaines souris seront également utilisées dans le cadre d’une courte formation destinée à l’apprentissage des gestes techniques (contention, injections, gavage) par le personnel expérimentateur, avant le début des procédures expérimentales. Les gestes seront réalisés deux fois par semaine pour une durée de deux semaines pour chaque animal.
Impact sur les animaux
Les animaux recevront une injection sous la peau de cellules tumorales, réalisée en quelques secondes au niveau du flanc droit, ce qui peut provoquer un stress lié à la contention et une douleur légère à l’injection. La tumeur peut parfois provoquer des lésions locales, telles que des plaies ou zones endommagées de la peau (ulcères et nécroses). Dans ce modèle de souris, aucune métastase (migration de cellules tumorales à distance) n’a été observée avant l’atteinte du volume tumoral maximal autorisé. Pendant les séances d’exercice, les souris courront sur un tapis de course équipé d’une grille de stimulation, qui délivre un léger stimulus uniquement lorsqu’un animal cesse de courir, afin de l’encourager à reprendre sa course. Pour limiter au maximum l’exposition à cette stimulation, un dispositif de protection constitué de petits bâtons sera installé juste en amont de la grille. Ce dispositif mobile limite le contact direct avec la grille tout en permettant aux animaux de poursuivre leur activité en toute sécurité. Certains animaux seront soumis à une période de formation où ils subiront des injections en sous-cutané et en intra-caudale (injection réalisée au niveau d’une veine superficielle sur la queue), des gavages oraux (administration orale à l’aide d’une petite sonde). La contention durant ces sessions peut induire le stress de l’animal et les injections et les gavages qui pourront être répétés deux fois par jour sur le même animal peuvent induire une légère irritation.
Devenir
Tous les animaux impliqués dans ces procédures seront mise à mort à la fin des expérimentations afin de pouvoir récolter les tumeurs pour des analyses biologiques.
Remplacement
Le but de ce projet est d’étudier comment la croissance de la tumeur, les traitements combinés et l’exercice physique interagissent, en particulier sur le système immunitaire, la circulation du sang dans la tumeur et le manque d’oxygène (hypoxie) dans la tumeur. Ces phénomènes doivent être étudiés dans tout l’organisme et ne peuvent pas être remplacés par des expériences en laboratoire sur des cellules ou par des simulations informatiques.
Réduction
Nous utiliserons le plus petit nombre de souris possible tout en garantissant des résultats fiables. L’objectif est de comparer la croissance des tumeurs entre les groupes ayant fait de l’exercice et ceux qui n’en ont pas fait. Le nombre d’animaux a été calculé pour être suffisant afin de détecter de vraies différences si elles existent, tout en évitant d’utiliser plus d’animaux que nécessaire.
Raffinement
Plusieurs mesures seront mises en place pour minimiser le stress, la douleur et l’inconfort des animaux. Une période d’acclimatation d’une semaine et une familiarisation au tapis de course avant le début des protocoles d’exercice et de traitement seront envisagés afin de réduire le stress au moment des séances expérimentales. Après l’inoculation de la tumeur, les souris seront surveillées quotidiennement afin de détecter rapidement tout signe de douleur ou de souffrance. En cas de douleur un traitement analgésique est prévu. Les anti-inflammatoires non stéroïdiens ne seront pas utilisés afin de ne pas modifier la réaction du système immunitaire et de ne pas biaiser les résultats. Durant l’exercice physique, un dispositif de bâtons sera installé sur la grille électrique du tapis de course pour limiter l’exposition des animaux aux stimulations électriques tout en les incitant à continuer l’exercice. Des points limites ont été définis concernant l'état de l'animal et de la tumeur, et seront appliqués afin d'éviter la souffrance. Les souris seront hébergées dans des cages à enrichissement classique durant la période d’acclimatation et de familiarisation. Après l’inoculation de la tumeur, l’enrichissement sera adapté avec de la cellulose qui remplacera les copeaux de litière pour éviter les irritations qui peuvent survenir sur la peau au niveau de la tumeur.
Choix des espèces
Ce projet utilisera des souris femelles, un modèle que nous connaissons bien dans notre laboratoire. Tous les outils nécessaires sont déjà optimisés pour cette espèce : le tapis de course pour l’exercice, le modèle de cancer, les traitements et leur administration, ainsi que les analyses immunologiques à la fin de l’étude. Cela permet de réduire le nombre d’animaux, de limiter les tests préliminaires et de garantir des résultats fiables. Les souris auront 5 semaines à leur arrivée à l’animalerie. Les 2 premières semaines seront consacrées à une période d’acclimatation et d’habituation avec le tapis de course. La greffe de tumeur et les expériences débuteront à l’âge de 7 semaines, âge auquel la prise de greffe est facilitée et le muscle est complètement développé.
Formation à l’implantation de dispositifs de stimulation cardiaque sans sonde sur le modèle porc
- Formation professionnelle
Endormis puis tués sans reprendre conscience, 40 porcs de 65 à 75 kilos vont être utilisés dans des procédures menées sous anesthésie générale. Un cathéter est introduit par la veine jugulaire pour déployer un stimulateur cardiaque sans sonde dans le ventricule droit, plusieurs sites d'implantation étant testés sur le même animal grâce à un système de récupération de la capsule. Le porteur écrit qu'il n'y a pas lieu de craindre de complications, le geste se terminant "toujours par l'euthanasie de l'animal". Ces séances ne produisent aucune connaissance, elles entraînent des médecins avant les premières implantations sur des patients, et le porteur juge cette formation impossible sur un autre support.
Objectifs
Le stimulateur sans sonde est un dispositif médical innovant dont l’implantation nécessite une formation dédiée. En plus de l’enseignement théorique, l’implantation sur animaux apparait comme un prérequis à l’implantation humaine. Ce projet est une formation appliquée pour le traitement des maladies chez l’homme.
Bénéfices attendus
Les médecins formés acquièrent une expertise pratique avant d’opérer des patients, réduisant les risques lors des premiers cas humains. En réduisant les erreurs lors des premières implantations cliniques, la formation sur modèle animal contribue directement à la diminution des complications graves liées à une mauvaise implantation.
Procédures
Implantation d’un stimulateur sans sonde sous anesthésie générale L’intervention est réalisée sous anesthésie générale. L’implantation d’un stimulateur sans sonde est réalisée selon les recommandations du constructeur, par utilisation de cathéter porteur dédié, mis en place par voie veineuse jugulaire. Le dispositif sera déployé dans le ventricule droit. Différents sites d’implantation seront testés grâce au système de récupération de la capsule.
Impact sur les animaux
L’injection initiale peut induire une gêne chez l’animal, même si temporaire. Pour le reste, les gestes suivants étant pratiqués sous anesthésie générale accompagnée d’une antalgie efficace, il n’y aura pas de nuisances perçues. Il s'agit d'un geste aigu sous anesthésie générale qui se termine toujours par l’euthanasie de l'animal. Il n'y a donc pas lieu de s'attendre à des complications qui aggraveraient la souffrance de l'animal.
Devenir
En fin de séance et de la procédure qui est sans réveil, l’animal sera euthanasié. La justification est de pour pouvoir réaliser des analyses macroscopiques du coeur et des cavités cardiaques.
Remplacement
Il n’est à ce jour pas possible de réaliser ces formations sur d’autre système, car il est primordial d’avoir une similitude de l’implantation chez le patient, en prenant en compte l’organisme et la physiologie dans son ensemble. De part ces caractéristiques anatomiques et son métabolisme proches de ceux de l’homme, l’espèce porc a été identifiée comme le meilleur modèle pour ce projet d’enseignement.
Réduction
Les sessions d'enseignement auront lieu régulièrement sur le site, avec une partie théorique. Une estimation du nombre d'animaux qui pourra être inclus au maximum est donc proposée en fonction du nombre de session de formation qui pourraient être réalisées. Une utilisation de 40 animaux maximum est donc estimée sur la durée de la demande (5 ans).
Raffinement
La prise en charge du bien-être des animaux se fera durant toute leur prise en charge. Au niveau de leur hébergement (suivi quotidien par le personnel compétent, locaux agréés, enrichissement adapté à l’espèce : groupes sociaux, jeux, nourriture et eau à volonté…), et lors de la réalisation de la procédure, le projet sera réalisé sous anesthésie générale avec une prise en charge optimale de l'animal lors de la session. Des points limites stricts et spécifiques au projet seront mis en place et seront appliqués
Choix des espèces
Parmi les modèles animaux ayant des caractéristiques anatomiques et fonctionnelles proche de l’homme (mouton, porc, chèvre, chien), le porc a été retenu car le modèle est bien décrit et caractérisé et constitue donc une référence dans la communauté scientifique et notamment médical. Le personnel impliqué dans ce projet possède une expertise établie de la gestion de ce modèle animal. Porc entre 5 et 6 mois soit 65 -75 kg afin de représenter au mieux l’anatomie (taille) et la physiologie humaine.
Formation aux techniques expérimentales chez le chien
- Formation professionnelle
Traités par voie orale, intramusculaire, sous-cutanée ou intraveineuse, prélevés jusqu'à vingt fois par semaine, 60 chiens sont utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Aucun n'est prévu pour être tué à l'issue, 50 étant réutilisés dans d'autres études et 10 proposés à l'adoption, réservée aux chiens n'ayant jamais reçu de composé évalué en essai réglementaire. Ces gestes ne produisent aucune connaissance, ils entraînent des techniciens, et le porteur reconnaît que la douleur vient aussi de ce que les personnes en formation ne maîtrisent pas encore le geste. Le même document décrit deux séances de socialisation hebdomadaires et des séances de caresses, pour des chiens repassés d'un projet à l'autre jusqu'à cinq ans d'âge.
Objectifs
Le but de ce projet est de permettre la formation du personnel technique (techniciens et animaliers) à une ou plusieurs techniques expérimentales chez le chien. On estime que l’on réalisera 4 sessions de formation par an, chacune ayant recours à l’utilisation d’un maximum de 3 animaux, afin de maintenir les compétences techniques d’une vingtaine de techniciens. Les animaux utilisés sont des animaux non utilisés/ré-utilisés provenant d’études précliniques, ou sont des animaux déjà inclus sur étude.
Bénéfices attendus
La formation du personnel est nécessaire et requise par la règlementation pour toute personne travaillant avec des animaux de laboratoire afin qu’elles disposent de compétences validées et régulièrement actualisées. En accord avec la Convention européenne sur la protection des animaux vertébrés utilisés à des fins expérimentales ou à d’autres fins scientifiques (STE no. 123), nous mettons en œuvre toutes les mesures nécessaires pour affiner nos pratiques, maintenir les compétences de notre personnel et garantir un niveau élevé de qualité et de bien‑être animal. Toutes ces techniques sont décrites dans des procédures spécifiques internes revues et validées par la Structure pour le Bien-Etre Animal.
Procédures
En fonction des tâches de formation à réaliser, les animaux peuvent être traités par différentes voies (principalement orale mais aussi par injection intramusculaire, voies sous- cutanée ou intraveineuse, etc.), soumis à des observations (suivi d’état clinique, examen ophtalmologique, suivi d’électrocardiographie…) et soumis à des techniques de prélèvements (prélèvement sanguin, prélèvement de larmes, etc..). Le composé administré sera dans la majeure partie des cas une solution saline. La durée de l’administration est généralement rapide (quelques secondes à quelques minutes) et peut atteindre 3 heures maximum, dans le cas de perfusions intraveineuses continues par exemple. Les prélèvements sanguins (sur animal vigile) sont réalisés à une fréquence et aux volumes conformes aux recommandations éthiques en vigueur. La manipulation des animaux durant les interventions est généralement inférieure à 1 heure par animal par jour (en considérant, par exemple, une journée avec 1 administration + 3 prélèvements sanguins soit environ 30 min). Jusqu’à une vingtaine d’interventions peuvent être réalisées par animal et par semaine (en considérant, par exemple, une administration quotidienne et un maximum de 20 prélèvements sanguins dans la semaine).
Impact sur les animaux
Les nuisances et effets indésirables attendus correspondent : - à l’inconfort, au stress et/ou à la douleur transitoires liés aux activités expérimentales (contention manuelle, contention dans un hamac, prélèvements, administration répétée, mise à jeun éventuelle) - à l’inconfort, au stress et/ou à la douleur transitoires liés au geste expérimental compte tenu du fait qu’il sera réalisé par des personnes en formation, ne maitrisant pas encore totalement le geste - à la sédation/anesthésie : effets cardiorespiratoires, hypothermie, stress provoqué par les manipulations liées à l’anesthésie, - à l’intervention post-opératoire comme la contention pour les soins post-opératoires et les injections répétées.
Devenir
Chaque fois que cela sera envisageable, les animaux pourront être réutilisés pour inclusion dans des études réglementaires, ou seront réutilisés dans le cadre de ce même projet avec réévaluation de leur statut tous les trimestres. Dans de très rares cas, lorsqu’il n’existe pas d’alternative, par exemple pour vérifier la bonne localisation anatomique d’une injection intramusculaire complexe (ex : muscle oraux-pharyngés), on pourra avoir recours à une euthanasie. Si au cours de leur vie les animaux n’ont jamais été traités avec un composé évalué dans le cadre d’un essai règlementaire, ils pourront également être proposés à l’adoption. Si l’état de santé d’un animal le nécessite, l’avis et/ou l’intervention d’un vétérinaire sera requis, mais si la souffrance d'un animal est jugée trop importante et si aucun soin ne peut lui être apporté, il sera euthanasié selon une procédure éthiquement acceptable.
Remplacement
Le projet relatif à la formation du personnel à des techniques d’expérimentation animale ne peut pas être remplacé intégralement par des méthodes alternatives dans la mesure où le personnel doit pouvoir s’entrainer en conditions réelles avant de pouvoir intervenir sur étude réglementaire au risque de ne pas maitriser son geste au niveau requis et causer potentiellement inconfort/stress une fois au contact de l’animal tout en compromettant la qualité des données d’étude. Afin de remplacer une partie des animaux utilisés à des fins de formations, on pourra avoir recours au visionnage de vidéos, consultation d’articles, échanges avec scientifiques, utilisation de mannequins ou test sur animaux post-mortem.
Réduction
Le nombre d'animaux utilisés sera le plus petit possible tout en ayant la certitude que le personnel a obtenu un degré d'expertise suffisant (déterminée par le formateur). On aura recours en priorité à la réutilisation d’animaux provenant de surnuméraires de projets annexes. De même, l’utilisation préalable de vidéos, consultation d’articles, échanges avec scientifiques ou utilisation de mannequins pourra permettre de réduire le nombre d’animaux utilisés pour atteindre le niveau de maitrise attendu. Les vidéos utilisées pourront provenir d’une bibliothèque de vidéos de formation déjà existante, ou pourront enregistrées au cours des formations pour utilisation lors de formations ultérieures du personnel. Il sera également possible de procéder à des sessions de formation sur les cadavres d’animaux euthanasiés dans le cadre d’autres projets.
Raffinement
L'état général des animaux est surveillé quotidiennement. Les paramètres suivants sont contrôlés régulièrement afin d’évaluer l’état de santé des animaux : poids corporel et consommation de nourriture, signes cliniques (liste non exhaustive). Toute anomalie est signalée au vétérinaire. Il lui incombe la décision d'apporter des soins (ex : remplacement des croquettes par de la pâtée plus appétente si consommation alimentaire faible) ou d’euthanasier les animaux au vu des signes observés. Toute procédure pouvant provoquer une douleur ou inconfort pourra faire l’objet d’une analgésie/anesthésie au cas par cas. Une attention est portée à l'enrichissement environnemental (ex : types de jeux, nourriture, renforcement positif, habituation suffisante aux procédures). L’aménagement des box comprend l’installation de rampes/plateformes et de portes de communication entre les box (par sexe, par groupe) pour augmenter les distances de déplacement permettant aux animaux d’exprimer les comportements physiologiques et activités qu’ils auraient dans leur habitat naturel (ex. courir, sauter). Des séances de caresses et/ou de sociabilisation sont également effectuées. L’hébergement est groupé, permettant les interactions sociales entre congénères (par sexe, par groupe de traitement). Les procédures, les conditions d’hébergement et matériel utilisé dans ce projet sont adaptés aux animaux utilisés dans ce projet (ex. sondes de gavage, cathéter). Une récompense est donnée pour les animaux à chaque occasion du change de leur litière. Également, un programme de socialisation est mis en place : il inclut deux séances de socialisation par semaine d’au moins 15 minutes par animal. Pendant la séance de socialisation, seront regroupés par sexe (20 animaux maximum par sexe) et en fonction de leur caractère et un technicien animalier est présent dans la salle pour jouer avec les animaux.
Choix des espèces
L'utilisation de l’espèce chien est justifiée par la nécessité d'utiliser ces animaux dans des études réglementaires. Il est donc essentiel d'utiliser ces animaux dans notre laboratoire dans le cadre de ce projet de formation et développement de nouvelles techniques, pour supporter les études pré-cliniques que nous conduisons. Il est nécessaire d'avoir des techniciens formés à toutes les techniques sur le même modèle animal que sur les études réglementaires. Les animaux peuvent arriver au laboratoire après sevrage dès l’âge de 4 mois. Le chien étant une espèce régulièrement ré-utilisée entre projets, ils pourront atteindre jusqu’à 5 ans d’âge.
Réalisation d’études de pharmacocinétique chez les espèces non-rongeurs (chiens, miniporcs et primates non-humains)
- Formation professionnelle
- Tests réglementaires
- Toxicologie et autres tests de sécurité
Cochons : 75
Macaques à longue queue : 150
Déjà utilisés dans d'autres projets chaque fois que le produit testé le permet, 75 chiens, 75 miniporcs et 150 macaques à longue queue subissent des procédures d'un niveau de souffrance léger à modéré. Le protocole prévoit six à huit prélèvements sanguins le premier jour, puis quotidiens pendant trois jours et bihebdomadaires ensuite, sur des études qui durent de 3 à 28 jours. S'y ajoutent des ponctions de liquide céphalorachidien sous anesthésie, des biopsies de peau, de muscle, de moelle osseuse ou de ganglion, des isolements en cage à métabolisme jusqu'à seize heures, et parfois la pose chirurgicale de cathéters. 205 animaux sont réutilisés, 25 adoptés et 70 tués, le porteur classant les options par ordre de préférence : réutilisation, replacement en laboratoire, puis adoption chez des particuliers pour les chiens et les miniporcs, en sanctuaire pour les macaques.
Objectifs
Dans le processus de développement des médicaments, après avoir démontré l’efficacité des molécules candidates sur des modèles in vitro, il convient de préparer au mieux le passage aux études chez l’Homme. Pour ce faire, la molécule doit être caractérisée et son métabolisme défini. Si bon nombre de métabolites peuvent être identifiés dans des modèles cellulaires, leur quantification passe souvent par des modèles animaux plus représentatifs de la physiologie. Par ailleurs, la cinétique et l’élimination du produit parent et/ou de ses métabolites doivent être caractérisées pour anticiper au mieux les doses et formulations à administrer aux futurs volontaires sains ou patients. C’est l’objet des études de pharmacocinétique, conduites en première intention sur des espèces rongeurs, puis sur l’espèce non-rongeur la plus appropriée en fonction du métabolisme et de la cible du produit testé. Tous les candidats médicaments devant être testés chez l’Homme doivent passer par ces étapes de caractérisation pharmacocinétique. Ces résultats permettent donc de comparer l’intérêt et le potentiel des différents candidats médicaments d’un même projet et de choisir au mieux l’espèce la plus représentative du métabolisme humain pour l’utiliser dans le développement préclinique, puis de faciliter l’extrapolation des doses actives et toxiques avant passage en phases cliniques. Le choix de l’espèce reste conditionné par le mécanisme d’action de la substance étudiée et doit répondre aux directives réglementaires internationales.
Bénéfices attendus
Les profits de ce projet sont destinés à la santé humaine. Les analyses des concentrations de candidats médicaments contenus dans les échantillons prélevés chez l’animal sont utilisés pour quantifier les expositions en fonction des doses administrées et des voies choisies. Il est ainsi possible de savoir dans quelles conditions d’administration les concentrations efficaces attendues sont atteintes. Elles permettent également d’identifier les voies de métabolisme des produits et de quantifier la durée de présence, et donc d’activité des produits. Ces informations quantitatives sont utilisées par des modélisateurs pour calculer les doses à administrer chez l’Hhomme, en tenant compte des effets indésirables observés dans les études de toxicité menées en parallèle. Ces simulations répondent à des exigences réglementaires permettant d’assurer le meilleur déroulement des phases de développement clinique.
Procédures
Les prélèvements sanguins sont réalisés sur animaux vigiles, sur des durées d’études de 3 à 28 jours selon les produits testés. Le nombre de prélèvements sanguins est de l’ordre de 6 à 8 lors de la première journée de l’étude, puis s’espace avec un rythme de prélèvements quotidiens pendant les trois jours suivants, puis environ deux fois par semaine pour les durées d’études les plus longues. Chaque phase de prélèvement ne dure que quelques minutes sur des animaux vigiles. Les prélèvements de liquide céphalo-rachidien peuvent aussi être réalisés, sous anesthésie générale et à raison de 2 prélèvements maximum pour la première journée, puis un ou deux prélèvements plus espacés à partir du deuxième jour (pas plus d’un par jour). Les prélèvements urinaires sont effectués sur animaux vigiles, en isolant les animaux dans des cages à métabolisme pendant 4 à 16 heures. Ces prélèvements sont réalisés une fois dans les deux premiers jours de l’étude, avec un ou deux recueils pendant la période d’isolement. Les prélèvements de tissus sont réalisés sous anesthésie et les conditions sont définies par les bonnes pratiques d’anesthésie, d’analgésie et de chirurgie. Elles sont supervisées par un vétérinaire qui assure le choix d’anesthésie le plus approprié (locale ou générale). Ces interventions durent entre 30 et 60 minutes, induction de l’anesthésie comprise. Pour faciliter les prélèvements et les rendre moins stressants, il peut être décidé d’implanter des cathéters veineux ou céphalo-rachidiens au cours d’une opération chirurgicale environ deux semaines avant le début de l’étude, permettant de compléter les soins post-opératoires et la récupération de l’animal. La durée d’intervention sous anesthésie générale-analgésie est alors d’environ une à deux heures.
Impact sur les animaux
La phase d’administration des produits peut générer une phase d’inconfort léger et transitoire (les doses prévues dans ce projet ne sont pas censées induire des effets indésirables notoires). L’inconfort est limité par le respect des bonnes pratiques d’administration et le soin pris la sélection des doses et à leur bonne condition de formulation. Ces études étant souvent les premières où les produits sont administrés aux non-rongeurs et malgré le soin pris à sélectionner les formulations, il peut être observé dans de rares cas des réactions de type allergique. Elles sont alors atténuées par l’utilisation de traitements spécifiques sous contrôle et avis vétérinaires. La phase de prélèvements, notamment quand ils sont répétés, peut générer du stress et de l’inconfort. Le suivi des constantes physiologiques (température …) assure une maitrise de ces effets. Les pratiques de prélèvements de tous petits volumes sont privilégiées et les volumes totaux sont toujours ajustés au strict minimum nécessaire. Si des cathéters sont implantés pour faciliter l’accès aux vaisseaux lors de prélèvements répétés, la phase chirurgicale peut provoquer une phase inflammatoire ou douloureuse, gérée par le respect des bonnes pratiques de chirurgie et d’analgésie. Les animaux peuvent également être commandés déjà implantés. Parmi les prélèvements particuliers, les biopsies tissulaires nécessitent des phases d’anesthésie ou de chirurgie de suivi pour garantir des cicatrisations sans inconfort via un suivi vétérinaire soigneux. Les prélèvements urinaires peuvent nécessiter des phases d’isolement, et donc de stress pour des animaux hébergés en groupe. Le contact visuel et olfactif avec les congénères est assuré, et la durée de l’isolement est limité à 16 heures.
Devenir
La réutilisation est l’option préférentielle, et elle peut être envisagée à plusieurs reprises, notamment pour les petites molécules qui ne déclenchent pas de réaction d’auto-immunité. La réutilisation peut aussi être envisagée dans d’autres projets scientifiques de l’établissement utilisateur. Lorsque la réutilisation n’est plus possible (cumul de procédures ou conditions d’âge et/ou de poids incompatibles), les options sont toujours envisagées dans le même ordre : replacement dans d’autres laboratoires, puis campagne d’adoption (chez des particuliers pour les chiens et les miniporcs, dans un sanctuaire pour les primates non-humains).
Remplacement
Si bon nombre d’évaluations sont effectuées sur des modèles cellulaires ou même par simulation sur ordinateur et in silico, l’utilisation de modèles animaux incluant des processus physiologiques non reproduits sur des cellules sont nécessaires pour l’estimation de la dose et l’optimisation des formulations administrables à l’Homme ainsi que l’identification et la quantification de métabolites pouvant générer des effets indésirables. Les études de ce projet sont régulièrement précédées de tests cellulaires qui évaluent et comparent le métabolisme des produits sur des hépatocytes humains et animaux pour s’assurer du choix de l’espèce la plus appropriée. Ces études préalables permettent également d’écarter les candidats médicaments les moins prometteurs, en réduisant ainsi le nombre d’études animales nécessaires pour choisir le meilleur candidat.
Réduction
Chaque fois que cela est compatible avec la nature du produit testé, les animaux inclus dans ce projet ont déjà été utilisés dans un autre projet. Leur réutilisation ultérieure est également considérée à la fin de chaque étude. L’objectif est de décrire le profil d’exposition aux produits et les résultats sont exprimés sous la forme de concentration maximale et de durée d’exposition. Le nombre d’animaux repose donc sur le minimum nécessaire pour obtenir des résultats fiables, avec une base de trois animaux par groupe dans la plupart des cas. Par contre, lorsque plusieurs doses ou plusieurs voies d’administration doivent être testées, il est proposé chaque fois que possible d’utiliser les mêmes animaux pour les différentes administrations, limitant ainsi le nombre d’animaux par étude.
Raffinement
Pendant les études, les mesures suivantes font partie des procédures opératoires : -Enrichissement du milieu (musique, aire de jeux, jouets et récompenses), -Maintien de groupes sociaux, -Entraînement et/ou renforcement positif (déplacements des animaux collaboration aux gestes techniques …), -Habituation des animaux aux conditions expérimentales (bruit de la tondeuse, mise en hamac, salle de procédure, table d’examens…), -Observations post-administration pour détecter tout effet indésirable, -Administration sur un premier animal décalé pour un produit ou une dose testée pour la première fois. Pour les prélèvements de sang, les pratiques visant à utiliser les plus petits volumes possibles sont privilégiées. Les prélèvements sanguins et urinaires peuvent nécessiter des isolements temporaires hors du groupe afin de respecter les temps de prélèvements. Ces isolements sont limités au strict minimum et les animaux conservent un contact visuel et olfactif. Les prélèvements de liquide céphalo-rachidien ou les biopsies (peau, muscle, moelle osseuse, ganglion …) sont réalisés sous anesthésie avec une analgésie adaptée. Les prélèvements cutanés sont réalisés dans des conditions d’asepsie chirurgicale, mais peuvent néanmoins engendrer une douleur pendant la période de cicatrisation et en cas d’infection ou d’inflammation des plaies post-prélèvement. Tout signe de douleur entrainera l’utilisation d’une couverture analgésique. Les mêmes traitements sont prévus après les implantations de cathéters, et sont renforcés par les soins post-chirurgicaux d’antisepsie.
Choix des espèces
Les différentes espèces choisies sont liées aux modèles utilisés dans les projets de recherche. Ces espèces sont sélectionnées pour répondre aux exigences de la règlementation en vigueur (préparation des études de toxicologie), soit par les chercheurs afin de développer, de raffiner ou de calibrer différents tests ou procédures. Ce choix est également basé sur la présence de la cible pharmacologique dans l’espèce étudiée et sur les espèces les plus représentatives de l’Homme d’un point de vue métabolique (chien, miniporc et primate non-humain). Des animaux génétiquement altérés peuvent être utilisés afin de bénéficier de l’inactivation ou de la surexpression de gènes d’intérêt dans certains projets scientifiques Dans la très grande majorité des cas, les animaux utilisés sont de jeunes adultes, permettant de garantir un métabolisme mature et non encore affecté par le vieillissement. Ce sont les mêmes types d’animaux que ceux qui seront utilisés par la suite lors des études de sécurité réglementaire.
Détermination de la biodistribution de nouveaux colorants fluorescents et formation chirurgicale au prélèvement utérin sur modèle porcin en vue du prélèvement utérin sur donneuse en état de mort encéphalique.
- Formation professionnelle
- Recherche appliquée
- Troubles urogénitaux
L'entraînement de chirurgiens au prélèvement d'utérus en vue de greffes humaines conduit à opérer 15 truies sous anesthésie et à les tuer avant tout réveil. Un tranquillisant intramusculaire, un cathéter à chaque oreille et une injection d'anesthésique précèdent l'administration d'un colorant fluorescent dont on veut vérifier qu'il s'élimine par le rein plutôt que par le foie. L'utérus est ensuite prélevé, geste qui ne permet pas de laisser l'animal en vie, avec risques de plaie urologique, de plaie digestive et d'hémorragie aiguë en cours d'intervention. Le porteur affirme qu'aucune simulation ne peut se substituer à cet entraînement, qu'il décrit comme un "pré-requis à l'ouverture de tout nouveau centre de transplantation utérine".
Objectifs
Les colorants spécifiques en mesure de cibler sélectivement une zone d’intérêt chirurgical sont une innovation pour améliorer le traitement des patients. Récemment, une nouvelle formulation de colorant pouvant potentiellement modifier le mode d’élimination des colorants a été mise au point, en passant d’une voie d’élimination par le foie à une voie d’élimination par le rein. Un tel produit permettrait de visualiser en temps réel et par fluorescence le système urinaire du patient en cours de chirurgie et d’éviter de graves complications chirurgicales du système urinaire. Pour les patientes atteintes d’une infertilité utérine absolue, les moyens d’accéder à la parentalité sont limités. La Transplantation Utérine (TU), qui connait un essor mondial depuis la 1ère naissance d’un enfant vivant en bonne santé issu de cette technique en 2014, apparaitrait comme une solution intéressante pour les cas d’absence d’utérus ou dans les cas de cancers. A ce jour plus de 80 transplantations utérines ont été réalisées dans le monde et plus de 40 enfants sont nés. Le greffon est issu d’une donneuse vivante ou d’une donneuse en état de mort encéphalique. En France, 3 greffes utérines ont à ce jour été réalisées en France, à partir de donneuses vivantes, conduisant à 2 naissances vivantes chez la même patiente. Ce projet comporte deux objectifs qui seront menés sur les mêmes animaux à des fins de réduction : -après avoir acquis la technique de greffe utérine, de former des chirurgiens dans les centres de greffes. De plus, la conservation de l’utérus sera étudiée. - vérification de l’élimination rénale d’un colorant.
Bénéfices attendus
L’objectif à terme est de pouvoir offrir la greffe utérine chez les patientes atteintes d’infertilité utérine absolue et améliorer la sécurité des chirurgies vasculaires grace au monitoring urinaire par colorant.
Procédures
Les animaux vont subir une injection de colorant et un prélèvement utérin après injection dans le muscle de tranquillisant, la mise en place d’un cathéter à la veine de chaque oreille et de l’injection intraveineuse d’anesthésique et antidouleur. Ensuite l’utérus sera prélevé sous anesthésie et l’animal sera mis à mort.
Impact sur les animaux
- Malgré l’utilisation d’un prolongateur un stress peut être ressenti par l’animal lors de l’injection d’anesthésique pour les prémédications. - Per-opératoire : risque de plaie urologique (uretère, vessie), plaie vasculaire avec hémorragie aigue, plaie digestive.
Devenir
Mise à mort des 15 porcs car la technique de prélèvement de l’utérus ne permet pas de les laisser en vie.
Remplacement
Cette étude permet de définir la biodistribution d'un nouveau composé dans le corps. Le modèle animal vivant est nécessaire pour définir le trajet du produit après une injection dans la circulation sanguine. L’entrainement chirurgical sur modèle de transplantation utérine sur modèle animal est un pré-requis à l’ouverture de tout nouveau centre de transplantation utérine. En effet, une telle intervention ne peut s’envisager sans un entrainement sur un modèle animal dont l’anatomie pelvienne se rapproche de l’anatomie féminine, en particulier sur le plan de la vascularisation comme c’est le cas sur le modèle porcin. A terme, le prélèvement utérin dans le cadre des prélèvements multi organes va s’intégrer au prélèvement des organes vitaux (cœur, poumons, foie…). Il doit donc être réalisé par des chirurgiens entrainés afin de ne pas mettre en péril ces derniers. Par ailleurs, il n’existe à ce jour aucune technique de simulation envisageable afin d’éviter le recours à l’expérimentation animale.
Réduction
L’utilisation des mêmes animaux pour les 2 objectifs permet de diviser le nombre d’animaux utilisés par deux pour la recherche.
Raffinement
Des points limites généraux et adaptés au modèle permettront l’arrêt de la procédure si nécessaire. La sédation sera effectuée à l’aide d’un prolongateur, ce qui permet de réaliser une injection intra musculaire sans contention. Les porcs sont hébergés sans caillebotis et avec de la sciure et du foin et sont promenés dans un espace plus grand que leur cage pour leur permettre de courir.
Choix des espèces
Le porc est un modèle qui présente les mêmes capacités de métabolisation des composés chimiques que l’Homme et qui est couramment utilisé dans le développement de nouvelles techniques chirurgicales en gynécologie, comme l’illustre le développement de la chirurgie robotique. En effet, la vascularisation pelvienne de la truie est similaire à la vascularisation chez la femme. C’est également pour cette raison que cette espèce a été utilisée à plusieurs reprises afin de construire un modèle pré-clinique de transplantation utérine. Les animaux auront entre 12 et 14 semaines soit environ 40 kg, stade le plus précoce sur lequel le projet peut être réalisé (taille des vaisseaux, taille du bassin).
Rôle d’une protéine régulatrice du cytosquelette dans les plaquettes murines
- Formation professionnelle
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
L'essentiel de ce que subissent ces souris tient à leur élevage et à leur génotypage: 960 souris vont être utilisées, toutes tuées, dans des procédures déclarées d'un niveau de souffrance léger. Le génotypage se fait à l'oreille sur animal vigile, les autres prélèvements sous anesthésie sans réveil. Pour mesurer le temps de saignement, les souris sont laissées vivantes le temps que le sang s'écoule, puis tuées aussitôt après. Une partie des animaux ainsi obtenus est utilisée pour entretenir les compétences du personnel, et certains portent une modification génétique qui les rend sourds, ce que le porteur signale comme une source de stress supplémentaire.
Objectifs
Les plaquettes sanguines sont des petites cellules indispensables à l'hémostase en cas de blessure, elles forment un bouchon qui colmate les vaisseaux et empêche le sang de couler. En cas de problème, leur rôle central dans l’hémostase peut se retourner contre nous : un déficit de plaquettes ou un défaut de fonctionnement peut provoquer soit des saignements excessifs, soit au contraire former des caillots indésirables dans les vaisseaux. Pour bien fonctionner, les plaquettes doivent sans cesse remodeler leur squelette interne, appelé cytosquelette. Ce "squelette" leur permet de changer de forme, de s’activer et de s’agréger au bon moment. Des anomalies dans ce processus perturbent leur efficacité et ont récemment été identifiées chez certains patients, entraînant des troubles de la coagulation. Notre projet vise à mieux comprendre le rôle d’une protéine particulière du cytosquelette, présente dans les plaquettes. Cela nous permettra non seulement d’évaluer son impact sur la coagulation du sang mais aussi, à terme, d'ouvrir la voie à de nouvelles approches thérapeutiques ciblant des maladies hémorragiques ou thrombotiques.
Bénéfices attendus
Ce projet doit permettre une meilleure compréhension des mécanismes impliqués dans la formation et les fonctions plaquettaires, et de trouver de nouvelles cibles thérapeutiques pour les maladies hémorragiques et thrombotiques.
Procédures
Toutes les procédures expérimentales longues ou invasives seront réalisées sous anesthésie générale. Les animaux seront euthanasiés à la fin de ces procédures, sans retour préalable à la conscience. Certaines interventions de courte durée (10 à 60 secondes maximum), comme le génotypage à l’oreille, unique, seront réalisées sous souris vigile afin de limiter le recours à l’anesthésie et réduire le stress.
Impact sur les animaux
Lors de la procédure d’élevage, un stress peut survenir lors de la contention des animaux pour le tatouage et le génotypage. Dans le cas des animaux porteurs de modifications génétiques entraînant une perte auditive, cette altération sensorielle peut également générer un stress supplémentaire.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à la fin de leurs procédures expérimentales. Dans le cadre de certaines interventions, comme la prise de sang pour la NFS, les animaux sont laissés vivants pendant le temps nécessaire à la réalisation du temps de saignement.L’euthanasie est effectuée immédiatement après ce temps de saignement. Les tissus et organes seront ensuite prélevés pour analyses conformément aux objectifs expérimentaux.
Remplacement
Dans ce projet, une partie de notre étude repose sur de la culture cellulaire. Ces modèles cellulaires sont essentiels pour orienter nos recherches mais ces lignées ne sont pas des plaquettes. En effet, les plaquettes sont des cellules qui ne peuvent pas être mise en culture car elle ne possèdent pas de noyau et peuvent donc pas se multiplier. Par ailleurs, hors d'un organisme vivant, leur survie est limitée à quelques heures. Il est donc nécessaire de disposer de plaquettes isolées à partir de sang fraichement collecté. Nous avons alors généré un modèle de souris pour comprendre le rôle d'une protéine multifonctionelle dans les plaquettes. Ces souris permettront d'étudier les plaquettes sanguines dans un organismes vivant, d'évaluer les interactions entre toutes les composants du sang et d'évaluer les risques de saignement ou d'occlusion thrombotique des vaisseaux.
Réduction
Nous avons pu définir au plus juste le nombre sans compromettre les résultats (qui resteront statistiquement analysables) en nous basant sur notre expérience personnelle, les données de la littérature et par une validation de ce nombre par un logiciel de statistiques. Enfin, une partie des animaux générés seront utilisés dans un objectif de formation et maintien des compétences du personnel.
Raffinement
Les manipulations seront réalisées dans le souci constant de réduire au maximun l'inconfort et la souffrance des animaux (points limites surveillés, anesthésie). Les animaux seront observés quotidiennement afin de s'assurer de leur bien-être. De plus, le personnel impliqué, formé, dans ce projet est qualifié sur le plan technique et est formé en continu sur les pratiques d'expérimentation animale. Les souris sont anesthésiées dont l'effet perdure tout au long des procédures expérimentales.
Choix des espèces
Le choix de la souris se justifie par des raisons d'ordres scientifiques, pratiques et éthiques. Sa génétique bien connue facilite la création de modèles transgéniques. Des anticorps ont été développés permettant des analyses de qualité, avec des anticorps dirigés contre des antigènes de la plaquette de souris. Par ailleurs, notre structure utilise principalement des souris ce qui offre de nombreux avantages en termes d'animalerie, d'élevage, d'expertises techniques pour l'expérimentation animale, mais également un atout majeur dans le suivi microbiologique et vétérinaire des animaux. La souris est l'animal de laboratoire le plus utilisé en hémostase par la communauté scientifique internationale ce qui permet de comparer les résultats obtenus. Enfin la méthodologie envisagée dans ce projet est adaptée au modèle murin et nous avons acquis au cours des années une expertise notable et de bonnes pratiques expérimentales avec cette espèce. Les souris aussi bien mâles que femelles, seront agées entre 4 semaines et 2 ans.
Formation aux techniques expérimentales chez le rat, la souris et le lapin
- Formation professionnelle
Rats : 696
Lapins : 120
696 rats, 678 souris et 120 lapins reçoivent des injections, des perfusions et jusqu'à une vingtaine d'interventions par semaine et par animal, gestes exécutés par des personnes en cours d'apprentissage qui ne les maîtrisent pas encore. Ces 1 494 animaux subissent des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, réutilisés d'une session à l'autre pendant douze mois au plus avant d'être tués, parfois pour l'entraînement aux techniques de mise à mort. Le produit administré est une solution saline: rien n'est testé ici, il s'agit d'entretenir le geste technique d'une trentaine de techniciens. Le porteur mentionne des interventions invasives sous sédation ou anesthésie sans dire lesquelles, et prévoit la commande de femelles gestantes pour s'exercer aux mises bas.
Objectifs
Le but de ce projet est de permettre la formation du personnel technique (techniciens et animaliers) d’une ou plusieurs techniques sur le rat, la souris ou le lapin. On estime que l’on réalisera 8 sessions de formation par an, chacune ayant recours à l’utilisation d’un maximum de 15 rats, 15 souris ou 3 lapins, afin de maintenir les compétences techniques d’une trentaine de techniciens. Les animaux utilisés peuvent provenir : - d'animaux réutilisés provenant d’études précliniques (i.e. surnuméraires ou animaux non euthanasiés en fin de projet), ou peuvent être des animaux déjà inclus sur étude si cela n’impacte pas la qualité scientifique de l’étude en question. - dans de rare cas, d’une commande spécifique (ex : formation nécessitant des rongeurs gestants).
Bénéfices attendus
La formation du personnel est nécessaire et requise par la règlementation pour toute personne travaillant avec des animaux de laboratoire afin qu’elles disposent de compétences validées et régulièrement actualisées. En accord avec la Convention européenne sur la protection des animaux vertébrés utilisés à des fins expérimentales ou à d’autres fins scientifiques (STE no. 123), nous mettons en œuvre toutes les mesures nécessaires pour affiner nos pratiques, maintenir les compétences de notre personnel et garantir un niveau élevé de qualité et de bien‑être animal. Toutes ces techniques sont décrites dans des procédures spécifiques internes revues et validées par la Structure pour le Bien-Etre Animal.
Procédures
En fonction des tâches de formation à réaliser, les animaux peuvent être traités par différentes voies (principalement orale mais aussi par injection intramusculaire, voies sous- cutanée ou intraveineuse, intra-oculaires, etc.) et soumis à des techniques de prélèvement (prélèvement sanguin, prélèvement de larmes, etc..). Le composé administré sera une solution saline. La durée de l’administration est généralement rapide (quelques secondes à quelques minutes) et peut atteindre 1 heure maximum chez le rongeur et 30 minutes chez le lapin, dans le cas de formation à la perfusion. Les prélèvements sanguins (sur animal vigile placé dans un tube de contention ou sous anesthésie) sont réalisés à une fréquence et aux volumes conformes aux recommandations éthiques en vigueur. La manipulation des animaux durant les interventions est généralement inférieure à 1 heure par animal par jour (en considérant, par exemple, une journée avec 1 administration + 3 prélèvements sanguins soit environ 30 min). Jusqu’à une vingtaine d’interventions peuvent être réalisées par animal et par semaine en fonction des recommandations éthiques (en considérant, par exemple, une administration quotidienne et un maximum de 12 prélèvements sanguins dans la semaine chez le lapin, 10 chez le rat et 6 chez la souris). Une mise à jeun pendant une durée maximale de 16h pour recueil d’urine/fécès est également possible (avec accès à l’eau). Le cumul de la douleur relative à la ré-utilisation des animaux sera pris en compte Dans certaines situations, les animaux peuvent être soumis à un hébergement individuel dans leur cage (de façon permanente en cas d’agressivité envers ses congénères, ou pendant quelques jours en cas de soins individuels par exemple).
Impact sur les animaux
Les nuisances et effets indésirables attendus correspondent : - à l’inconfort, au stress et/ou à la douleur transitoires liés aux procédures : prélèvements, administration répétée, contention, mise à jeun éventuelle (16h maximum), intervention invasive sous sédation/anesthésie. - à l’inconfort, au stress et/ou à la douleur transitoires liés au geste expérimental compte tenu du fait qu’il sera réalisé par des personnes en formation, ne maitrisant pas encore totalement le geste. - à l’hébergement individuel lorsqu’il ne peut pas être évité (ex : souris mâle arrivée ne pouvant pas être remis en hébergement collectif sous peine de causer des agressions et blessures à ses congénères).
Devenir
Chaque fois que cela sera envisageable, les animaux seront réutilisés dans le cadre de ce même projet, avant mise à mort pour entrainement aux techniques d’euthanasie ou réalisation de bibliothèques de tissus dans un maximum de 12 mois après sa première réutilisation.
Remplacement
La formation du personnel à des techniques d’expérimentation animale ne peut pas être remplacé intégralement par des méthodes alternatives dans la mesure où le personnel doit pouvoir s’entrainer en conditions réelles avant de pouvoir intervenir sur étude réglementaire au risque de ne pas maitriser son geste au niveau requis et causer potentiellement douleur/stress une fois au contact de l’animal tout en compromettant la qualité des données d’étude. Afin de remplacer une partie des animaux utilisés pouvant être utilisés à des fins de formations, on pourra avoir recours au visionnage de vidéos, consultation d’articles, échanges avec scientifiques, utilisation de mannequins ou test sur animaux post-mortem.
Réduction
Le nombre d'animaux utilisés sera le plus petit possible tout en ayant la certitude que le personnel a obtenu un degré d'expertise suffisant (déterminée par le formateur). On aura recours en priorité à la réutilisation d’animaux provenant de surnuméraires de projets annexes. De même, l’utilisation préalable de vidéos, consultation d’articles, échanges avec scientifiques, utilisation de mannequins ou test sur animaux post-mortem pourra permettre de réduire le nombre d’animaux utilisés pour atteindre le niveau de maitrise attendu. Les vidéos utilisées pourront provenir d’une bibliothèque de vidéos de formation déjà existantes, ou pourront être enregistrées au cours des formations pour utilisation lors de formations ultérieures du personnel.
Raffinement
L'état général des animaux est surveillé quotidiennement. Les paramètres suivants sont contrôlés régulièrement afin d’évaluer l’état de santé des animaux : poids corporel et consommation de nourriture, température corporelle, signes cliniques (liste non exhaustive). Toute anomalie est signalée au vétérinaire. Il lui incombe la décision d'apporter des soins ou d’euthanasier les animaux au vu des signes observés. Les animaux sont hébergés en groupe avec enrichissement (3 enrichissements minimum par hébergement). Pour les rats/souris, les enrichissements disponibles comprennent (liste non exhaustive) : tunnels (plastique ou carton), jouets en bois à ronger (buchettes, boules), accessoires de nidification (coton compressé, papier compressé). Pour les lapins, de la musique leur sera diffusée à faible volume pour masquer les bruits de fond de fonctionnement du laboratoire et ainsi réduire le stress lié au bruit. Ils disposent d’une plaque de repos, d’au moins un palet de foin compressé et d’un jouet. Les lapins sont également habitués à la manipulation et au contact humain par le biais de caresses quotidiennes dès leur arrivée au laboratoire. Si l’hébergement individuel est requis; comme par exemple lorsqu'il existe des incompatibilités connues (comme dans le cas des lapins mâles ou des souris mâles entre eux), ou bien pour raison sanitaire, ce choix devra être dûment argumenté et un enrichissement supplémentaire pourra être apporté. Des contacts visuels, auditifs et olfactifs seront maintenus avec les autres animaux.
Choix des espèces
Pour les rongeurs, les animaux peuvent avoir entre 6 semaines et 15 mois. Pour les lapins, les animaux peuvent être entre 3 mois d'âge et 16 mois. Après réception en étude à l’âge de 6-8 semaines (rats/souris) ou 10-14 semaines (lapins), les animaux non utilisés en étude sont réutilisés à des fins de formation pendant une durée maximale de 12 mois avant euthanasie. Dans de rares cas, il est également possible d'avoir recours à des femelles gestantes (rongeurs uniquement, commande spécifique en fonction du besoin), accouplés par l’éleveur et mettant bas au laboratoire afin de réaliser des phases d'entrainement sur les mises bas, la sélection et le traitement des portées, qui nécessitent une technicité différente de celle nécessaire aux expérimentations sur les animaux âgés de 6 semaines ou plus. Après utilisation, les nouveau-nés seront conservés dans la colonie de stock.
Identification des séquences régulatrices dans la régénération chez le poisson zèbre
- Formation professionnelle
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
12 720 poissons zèbres vont être utilisés, tous tués à l'issue, dont 7 020 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Un infarctus est provoqué chirurgicalement sur le cœur, suivi de biopsies et de six prises d'image par animal sous anesthésie, le porteur annonçant une baisse d'activité ou d'appétit après l'opération. L'espoir de stratégies pour régénérer les tissus humains est renvoyé au long terme, l'objet immédiat étant d'identifier les séquences d'ADN qui activent la régénération du cœur du poisson, une partie des animaux étant aussi utilisée pour la formation de personnels. Le porteur affirme que les cultures de cellules et les modèles informatiques ne reproduisent pas ce qui se passe dans un cœur vivant, et justifie l'effectif par des stratégies d'accouplement calculées d'après des expériences antérieures, sans donner de chiffre.
Objectifs
L’objectif de ce projet est de mieux comprendre comment certains tissus peuvent se régénérer après une lésion chez le poisson zèbre. Ce petit poisson est utilisé comme modèle scientifique car il possède une capacité naturelle à reconstruire des organes endommagés, comme la nageoire ou le cœur. Pour atteindre cet objectif, les approches suivantes seront adaptées : 1. Identifier les séquences d'ADN responsables de l'activation des programmes de régénération cardiaque. 2. Évaluer l’impact de l’inhibition pharmacologique ou de la délétion génique de ces éléments sur la régénération cardiaque. En étudiant ces mécanismes, nous espérons identifier des processus biologiques communs qui pourraient, à long terme, aider la recherche médicale à développer de nouvelles stratégies pour favoriser la régénération des tissus chez l’être humain, par exemple après un accident ou une maladie.
Bénéfices attendus
Le poisson zèbre permet d’étudier comment le cœur peut se réparer après un infarctus. En comprenant comment les gènes s’activent pour régénérer le cœur chez le poisson, nous pourrons mieux comprendre pourquoi le cœur humain a plus de difficultés à se réparer. Ces connaissances pourraient ensuite aider à développer de nouvelles stratégies pour améliorer la récupération du cœur après une attaque cardiaque.
Procédures
Biopsie: réalisée une seule fois sous anesthésie générale et analgésie, durée
Impact sur les animaux
LLes effets indésirables prévus sur les animaux : • Biopsie: sous anesthésie générale et analgésique peut induire une gêne très brève de quelques secondes. • Chirurgie cardiaque : sous anesthésie générale et analgésique peut induire une douleur modérée de courte durée après l’infarctus expérimental, pouvant s’accompagner d’une baisse d’activité ou d’appétit. •Imagerie : réalisée sur animaux anesthésiés, 6 photos par animal, chaque photo prenant environ 1 minute.
Devenir
L'ensemble des poissons de ce projet seront mis à mort à la fin de ce projet car l’ensemble des analyses auront été́ réalisées soit au court des procédures soit seront réalisées en post mortem.
Remplacement
Dans ce projet, l'utilisation d'animaux est nécessaire pour comprendre comment le cœur peut se réparer naturellement après une blessure. Ce phénomène de régénération implique des mécanismes très complexes qui concernent l’ensemble du corps, comme la circulation du sang, les réactions du système immunitaire ou encore les échanges entre différents types de tissus. Aujourd’hui, les expériences sur des cellules cultivées en laboratoire ou des modèles informatiques ne permettent pas de reproduire avec précision ce qui se passe dans un cœur vivant. Le poisson zèbre, un petit poisson dont le cœur a une grande capacité naturelle de régénération, est utilisé dans ce projet. Il constitue un modèle reconnu et précieux pour mieux comprendre les mécanismes qui pourraient un jour aider à réparer un cœur humain malade.
Réduction
Les stratégies d’accouplements ont été calculées selon les expériences antérieures pour générer un nombre suffisant d’animaux pour mener à bien ce projet et effectuer les tests statistiques nécessaires à l'analyses des données.
Raffinement
Les poissons utilisés dans ce projet sont élevés dans de bonnes conditions (eau propre, température adaptée, éclairage approprié) et leur comportement est observé chaque jour. Toutes les interventions sont réalisées avec le plus grand soin et sous anesthésie, avec des traitements pour limiter la douleur. Des points limites stricts et spécifiques au projet sont appliqués afin de réduire au maximum tout inconfort pour les animaux. Après chaque intervention, les poissons sont surveillés et, si leur état se dégrade, une mise à mort sans douleur est pratiquée immédiatement.
Choix des espèces
Le poisson zèbre (zebrafish) est un animal largement utilisé en recherche biomédicale car il partage environ 70 % de son génome avec l’être humain, et son système cardiovasculaire fonctionne de manière très similaire au nôtre. Pendant le développement, ses embryons se forment à l’extérieur de la mère et sont transparents, ce qui permet d’observer en détail la formation du cœur et des vaisseaux, sans chirurgie ni extraction. Notre étude se fera chez l’adulte, ce poisson possède une capacité remarquable de régénération : il peut réparer entièrement une partie de son cœur après une blessure. Cette aptitude exceptionnelle en fait un modèle idéal pour étudier la régénération des organes et mieux comprendre les mécanismes qui pourraient un jour inspirer la médecine humaine.
Travaux pratiques d’une formation pour être concepteur de projet ou applicateur de procédures expérimentales, modèles rat et souris
- Formation professionnelle
Rats : 150
Aucun de ces animaux n'est tué à l'issue : les 150 souris et 150 rats seront réutilisés dans d'autres travaux pratiques universitaires, au motif qu'ils n'auront été soumis qu'à des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Ils sont manipulés par des stagiaires en formation de concepteur ou d'applicateur, qui apprennent la préhension, la contention, les administrations, dont une injection intra-péritonéale de sérum physiologique, les prélèvements et des tests de comportement. Le porteur annonce ces tests éthologiques sans préciser lesquels, et écarte tout antalgique en le jugeant non pertinent. Il affirme qu'aucune méthode de substitution ne restituerait fidèlement les comportements et réactions des animaux non-humains, et qu'un rat et une souris pour deux stagiaires suffisent désormais.
Objectifs
Les personnels des établissements utilisateurs d'animaux à des fins scientifiques (Concepteurs, applicateurs et soigneurs) ont pour obligation d'être compétents en expérimentation animale. Cette compétence repose pour les concepteurs sur un niveau de formation initiale, une formation spécialisée et une formation continue. Pour les applicateurs, la compétence repose sur une formation spécialisée et une formation continue. Les concepteurs ont pour fonction de concevoir les procédures expérimentales et les projets et les applicateurs ont pour fonction d'appliquer les procédures expérimentales aux animaux. Le projet de travaux pratiques présenté ici comprend la partie pratique des deux programmes de formations spécialisées "concepteur" et "applicateur". La partie théorique de la formation, étant réalisée sous forme de conférences, il nous parait adapté de former ici les stagiaires sur les techniques de base en expérimentation animale (préhension, contention, administrations, prélèvements, études de comportement) chez la souris (espèce animale la plus utilisée en France en recherche) et chez le rat (qui est un modèle utilisé dans les laboratoires locaux).
Bénéfices attendus
Pour les concepteurs, les bénéfices attendus sont l'apport d'une compétence pratique au sujet de la préhension, de la contention, et certaines techniques d'administration et de prélèvements chez les souris et les rats. Pour les applicateurs, en plus de la compétence pré-citée pour les concepteurs, il s'agit de se familiariser à des pratiques simples (dans le sens faciles à mettre en œuvre) mais néanmoins informatives d'étude du comportement animal permettant un suivi du bien-être animal et la mise en oeuvre de procédures expérimentales faiblement invasives. A court terme les bénéfices attendus sont la prise en compte du respect de l'animal lors de la pratique expérimentale : travail dans une ambiance calme, élimination de sources/stimulations perturbantes pour les animaux (ondes/smartphones éteints ; odeur/limitation de parfum) , habituation des animaux aux manipulateurs avant manipulation.
Procédures
Pour le TP (=travaux pratique) sur les gestes de base, les actes les plus contraignants sont l'administration de sérum physiologique (piqûre d'aiguille). Ce sont dans les deux cas des gestes brefs qui durent quelques secondes. Chaque souris sera soumise à deux administrations de sérum physiologique. Chaque rat sera soumis à deux administrations de sérum physiologique. Pour le TP sur le comportement, les actes expérimentaux réalisés sur les animaux ne sont pas douloureux. Les animaux sont tout au plus stressés quelques minutes du fait d'un environnement nouveau et ensuite les tests comportementaux font appel à la curiosité naturelle des animaux. Le test expérimental pour les rats et les quatre tests expérimentaux pour les souris durent entre 3 et 25 min chacun. Les mêmes souris seront impliquées pour les tests successivement avec une période de repos de 5 minutes ou d'une heure entre chaque. Les deux TP sont des procédures expérimentales de classe légère.
Impact sur les animaux
Les nuisances les plus importantes seront de gravité légère : stress léger lié à la préhension et à la contention, douleur, gêne fugace lié à une administration (nuisance équivalente à une piqûre d'aiguille) ou de courtes périodes de séparation sociale et d'exposition à des éléments nouveaux dans le cadre des tests éthologiques. Les animaux (souris et rats) vont être manipulés en réduisant au maximum les nuisances. Nous allons apprendre aux stagiaires les bonnes pratiques d'approche, de gestes en matière de préhension et de contention (qui ne sont pas invasifs).
Devenir
Les animaux seront réutilisés car ils auront été impliqués dans des procédures légères uniquement.
Remplacement
Pour ce projet, il n'existe pas de méthodes de substitution qui pourrait restituer fidèlement les comportements et réactions des animaux qui peuvent être complexes. Les gestes de contention/préhension et autres étant spécifiques de l'espèce rat ou souris, ils doivent être acquis chez l'espèce cible. Toutefois nous mettons en place une approche progressive, et ceci pour chaque espèce Rats et souris : - en tout premier lieu des outils vidéos en provenance d'une source européenne reconnue de tous et d'un intérêt indéniable seront utilisés, car ils présentent des méthodes modernes, de préhension/contention par exemple, - les vidéos sont ensuite discutées et les stagiaires sont interrogés sur ce qui leur parait important, - les stagiaires passent alors à la pratique et ont le temps d'apprendre les gestes au sein de leur petit groupe (4-5 stagiaires par encadrant). Les gestes ou approches à acquérir commencent par l'analyse de vidéos qui ne suffit pas, l'animal devant être vivant pour évaluer les critères de réussite. Si l'approche par analyse vidéo permet une première expérience des méthodes pour le stagiaire, les gestes de base doivent être réalisés pour évaluer leur apprentissage.
Réduction
Nous sommes attentifs à réduire au maximum le nombre d'animaux. Par le passé, nous avons utilisé un rat et une souris par stagiaire, mais à la dernière session de formation, nous avons testé une réduction de ce nombre à un rat et une souris pour deux stagiaires, nombre d'animaux qui a permis d'atteindre également l'objectif pédagogique visé. Par ailleurs, les animaux impliqués dans le TP comportement sont les mêmes que ceux utilisés pour le TP gestes de base, permettant de mutualiser l'utilisation d'animaux. Les animaux ne seront pas euthanasiés et seront réutilisés pour d'autres travaux pratiques universitaires (qui feront le cas échéant l'objet de demandes d'autorisation de projet indépendantes de celle-ci).
Raffinement
Les animaux impliqués dans les procédures expérimentales de ce projet sont hébergés dans la zone d'hébergement pendant plusieurs semaines avant les TP, avec un enrichissement social et physique (acclimatation). Les procédures menées sont tout au plus de classe légère ; le geste le plus contraignant pour les animaux est une administration intra-péritonéale de sérum physiologique. Les tests de comportement sont tout au plus un peu stressants pour les animaux. Dans ces conditions, aucune administration d'antalgique ne sera réalisée car elle n'est pas pertinente. Les autres gestes comme la préhension et la contention ne sont pas douloureux. Un temps est utilisé pour que les animaux se familiarisent aux stagiaires. Une attention particulière sera portée aux animaux pour déceler l'atteinte de points limites, qui sont malgré tout très peu probables.
Choix des espèces
Les espèces qui seront utilisées dans ce projet correspondent aux espèces cibles, c'est à dire aux espèces concernées par le module complémentaire de la formation règlementaire en expérimentation animale. Les stagiaires s'inscrivent à ce module pour ces deux espèces car ce sont les animaux avec lesquels les stagiaires vont travailler dans leurs futures activités de recherche. Les animaux seront des animaux adultes de huit semaines au moins. Nous utilisons ces stades car les animaux adultes correspondent aux animaux utilisés classiquement pour les tests de comportement prévus. Ce sont par ailleurs des stades où les animaux sont facilement manipulables pour les travaux pratiques.
Etude du rôle de l’intestin grêle dans les altérations métaboliques chez le porc.
- Formation professionnelle
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
Un cathéter est posé chirurgicalement dans la veine jugulaire de chaque animal, qui subit ensuite cinq prélèvements de l'intestin grêle sous endoscopie et un régime riche en graisses et en sucres, avec ou sans émulsifiants. 70 cochons vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, l'hébergement en loges individuelles étant reconnu comme une source de stress. L'objectif déclaré est de suivre l'intestin grêle du mini-porc Yucatan pendant l'installation de l'obésité, puis pendant une perte de poids obtenue par un régime de type méditerranéen. Le porteur annonce une prise de poids, une dyslipidémie, un contrôle glycémique perturbé et une hypertension chez les animaux nourris au régime obésogène, en précisant que ces atteintes "font partie des objectifs du projet".
Objectifs
La prévalence actuelle de l’obésité et du surpoids, qui touchent plus de 40% de la population mondiale, et des pathologies associées comme le diabète de type 2, nécessite d’accentuer les efforts de recherche pour comprendre les liens entre alimentation et santé. La composition de l’aliment, notamment riche en lipides et en sucres mais aussi la présence d’émulsifiants dans l’alimentation sont des facteurs clés du développement de l’obésité. De nombreux travaux ont montré le rôle joué par le microbiote intestinal et l’intestin distal dans le développement du surpoids et de l’obésité. Alors que la plupart des travaux se sont focalisés sur le microbiote fécal chez l’Homme, des travaux récents suggèrent que le microbiote du petit intestin pourrait aussi jouer un rôle. Cependant, les données actuelles chez l’Homme ne permettent pas de bien comprendre ce rôle lors de l’installation de l’obésité ou au contraire lors d’une prise en charge diététique pour perdre du poids. Or, ces connaissances sont nécessaires pour pouvoir proposer des stratégies pertinentes pour prévenir ou atténuer les conséquences du surpoids et de l’obésité L’objectif de ce projet est de suivre l’évolution de différents paramètres au niveau du petit intestin chez le mini-porc Yucatan rendu obèse via la consommation d’un régime hyperénergétique riche en lipides et en sucres et contenant ou non des émulsifiants puis lors d’une perte de poids induite par la réduction des apports énergétiques et un régime de type Méditerranéen. Ce régime est en effet connu chez l’Homme pour ses effets protecteurs sur la santé.
Bénéfices attendus
Ce projet ayant recours à l’expérimentation animale est complémentaire d’une étude clinique menée chez l’Homme. Ce projet mené chez le mini-porc apportera des connaissances plus fines sur la cinétique des interactions entre le microbiote du petit intestin et les modifications du métabolisme et du comportement alimentaire dans la mise en place de l’obésité et la perte de poids. Nos analyses permettront d’identifier des espèces bactériennes et/ou des métabolites bactériens d’intérêt et leurs liens avec la composition de l’aliment. Ces données pourront être comparées aux données obtenues chez l’Homme. Ces connaissances seront utiles pour, à terme, proposer des régimes alimentaires préservant la santé chez l’homme via leur action sur la composition ou le métabolisme bactériens et pour développer des probiotiques à partir des souches bactériennes identifiées.
Procédures
Endoscopie sous anesthésie générale pour prélèvement de biopsies mucosales : 1 endoscopie sur 20 porcs conventionnels et 5 endoscopies sur une période de 16 semaines sur 50 mini-porcs Pose chirurgicale d’un cathéter jugulaire sous anesthésie générale : 50 mini-porcs, 1 seule fois, possibilité de répéter si problème de fonctionnement du cathéter Tests de comportement alimentaire : validation du dispositif sur 20 porcs conventionnels, tests de préférence et motivation, 50 mini-porcs, répété 5 fois en 16 semaines Tests de tolérance au glucose nécessitant le prélèvement de 40 mL de sang en 2h, 50 mini-porcs, répété 5 fois en 16 semaines Hébergement en cages individuelles : 50 mini-porcs pendant 18 semaines et 20 porcs conventionnels pendant 2 semaines Mise à jeun nocturne de 18h à 8h : 50 mini-porcs pendant 18 semaines et 20 porcs conventionnels pendant 2 semaines
Impact sur les animaux
Un développement de perturbations du métabolisme avec des signes cliniques tels qu’une augmentation du poids, un profil lipidique plasmatique perturbé (triglycéridémie, cholestérolémie, LDL-cholestérol augmentés), une perturbation du contrôle glycémique lors d’une hyperglycémie provoquée et une hypertension, est attendu chez les animaux recevant le régime riche en lipides et en sucres additionné ou non d’émulsifiant mais font partie des objectifs du projet. Une perte de poids pour les groupes recevant un régime moins riche en énergie que le régime obésogène est attendue mais fait partie des objectifs du projet. La chirurgie pour la pose de cathéter peut engendrer de l’inconfort transitoire au réveil et des douleurs post-opératoires. La répétition des prélèvements sous endoscopie (5 prélèvements par animal) peut entrainer de l’inconfort transitoire au réveil. L’hébergement en loges individuelles peut engendrer du stress.
Devenir
Les animaux utilisés en procédure 1 seront mis à mort. Il s’agit d’animaux dit de réforme qui ne seraient pas rentrés dans la chaine alimentaire. Cette mise à mort sera suivie de divers prélèvements afin de constituer une banque de tissus. Les animaux de la procédure 2 seront mis à mort afin de pouvoir prélever divers organes et tissus et analyser les effets des différents traitements sur des paramètres physiologiques et métaboliques.
Remplacement
L’objectif de ce projet est de mettre en relation des données issues de la composition de l’aliment, du microbiote intestinal et de l’intestin en regard de perturbations du métabolisme et du comportement alimentaire. Ces derniers font intervenir de nombreux organes (tissu adipeux, foie, cerveau, muscle). Le manque de connaissances actuel et la complexité de ces interactions rend difficile leur modélisation in vitro ou in silico, justifiant le recours à l’animal pour les étudier..
Réduction
Le projet prévoit l’utilisation de 20 porcs conventionnels et 50 mini-porcs. Le nombre de porcs conventionnels utilisés permettra d’observer l’ensemble des comportements alimentaires individuels (4 profils type sont décrits chez le porc) et de travailler sur des animaux de poids différents. Un nombre de minimal de 8 mini-porcs par groupe a été calculé sur la base de nos expériences précédentes sur le développement de l'obésité chez ce modèle animal. Afin de s’affranchir de difficultés liées notamment au fonctionnement du cathéter jugulaire, un nombre de 10 mini-porcs par groupe a été décidé. Le choix de procéder à des prélèvements duodéno-jéjunaux sous endoscopie permet d’éviter de mettre à mort des animaux à chaque point de la cinétique choisie et donc de réduire le nombre d’animaux.
Raffinement
Toutes les expériences seront réalisées par du personnel formé et expérimenté. La surface des loges et les interactions visuelles, tactiles et auditives entre animaux permettront aux mini-porcs d’avoir des interactions avec les congénères. Des jouets (chaine, ballon) permettront d’enrichir le milieu et aux animaux d’avoir de l’activité physique. Ils seront régulièrement remplacés pour limiter l’ennui. La pose d’un cathéter jugulaire à demeure permettra d’éviter les prises de sang répétées lors de certains tests. La procédure chirurgicale de pose de ce cathéter sera faite sous anesthésie générale avec mise en place d’une analgésie per-opératoire. La procédure de prélèvements sous endoscopie sera réalisée sous anesthésie et analgésie pour éviter stress et inconfort. Une pesée hebdomadaire des animaux et une surveillance quotidienne de leur état clinique et de leur comportement ainsi que la mesure de leur consommation alimentaire quotidienne sera mise en place afin de détecter tout signe de mal-être ou inconfort. Des points limites ont été définis et seront scrupuleusement suivis pendant les expérimentations.
Choix des espèces
Le mini-porc est un modèle pertinent pour l’étude de la mise en place de l’obésité car il reproduit les signes cliniques du syndrome métabolique (augmentation de poids et d’adiposité, notamment viscérale, perturbations du bilan lipidique plasmatique, augmentation de la pression artérielle, perte de la sensibilité à l’insuline) lorsqu’il consomme de façon chronique un régime riche en lipides et en sucres. Des altérations du microbiote intestinal et de la fonction de barrière intestinale sont aussi décrites comme chez l’Homme. L’utilisation de porcs conventionnels pour une partie du projet est liée à des raisons de disponibilité au sein de l’établissement utilisateur. L’anatomie oro-gastrique des deux races est identique. Nous utiliserons des porcs conventionnels de poids corporels variés (entre 45 et 90 kg). Les porcs conventionnels utilisés seront des animaux de réforme de 3 à 6 mois d’âge afin que la gamme de poids soit proche de celle des mini-porcs utilisés dans le reste du projet. Les mini-porcs utilisés seront de jeunes adultes (12 à 14 mois d’âge) afin de travailler sur des animaux avec un microbiote stable au début de l’expérience et s’affranchir d’une variabilité liée au vieillissement.
Formation tutorée à l’imagerie intravitale chez la souris : de la chirurgie à l’imagerie haute-résolution
- Formation professionnelle
Une chambre dorsale est implantée chirurgicalement dans le dos de chaque souris, qui reçoit ensuite des injections de cellules tumorales et un agent de contraste avant des séances de microscopie confocale sous anesthésie générale. 10 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue parce qu'elles portent ce dispositif, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le port de la chambre impose un hébergement individuel dont le porteur reconnaît qu'il peut induire de l'apathie. Ces implantations forment un à trois personnels déjà qualifiés en chirurgie et en imagerie, et le porteur écarte toute nuisance liée aux cellules tumorales au motif de la durée de maintien des animaux, sans jamais indiquer cette durée.
Objectifs
L'imagerie optique des tissus sur animal vivant, autrement appelée "imagerie intravitale", est actuellement la seule méthode pour étudier les aspects dynamiques des processus physiologiques ou pathologiques à l'échelle cellulaire. Cette méthodologie passe par l'implantation chirurgicale de chambres dorsales, crâniennes ou abdominales au travers desquelles les tissus à observer sont physiquement exposés de manière stérile. Introduite depuis plusieurs années, elle a été développée essentiellement en cancérologie pour : 1- analyser les mouvements et interactions cellulaires ; 2- observer les modifications anatomiques et fonctionnelles des réseaux vasculaires ; 3-comprendre et optimiser les mécanismes d'action de molécules thérapeutiques. Ces chambres ont été développées par des laboratoires académiques et restent confinées à leurs propres fins de recherche. Dans le laboratoire, nous avons développé et validé un modèle de chambre dorsale multimodal toléré sur plusieurs mois par la souris. L'expérience acquise à ce jour avec ce dispositif nous a permis de définir une procédure chirurgicale optimisée en terme de gestes opératoires tant dans leur réalisation que dans leur enchainement réduisant ainsi la durée de la chirurgie à son minima et améliorant la survie de l'animal. De la même manière, les procédures en imagerie optique suivent désormais des protocoles précis à la fois dans la prise en charge des animaux et leur maintien en conditions les plus favorables possibles, que dans les protocoles d'acquisition d'images proprement dits. Nous souhaitons former 1 à 3 personnels préalablement qualifié en chirurgie et en imagerie photonique.
Bénéfices attendus
A l'issue de la formation, le stagiaire aura connaissance de l'ensemble des étapes pour l'implantation et le suivi en imagerie d'une chambre dorsale sur animal greffé. Toutes les informations éthiques et scientifiques lui auront été communiquées (documents papier et échanges oraux). Le format tutorat de la formation permet une prise en charge quasi individuelle du stagiaire conduisant à une meilleure interaction entre les différents intervenants. Un support technique post-tutorat pourra garantir la bonne mise en application des procédures apprises au moment de la formation. Une fois l'ensemble de la procédure acquis, les stagiaires pourront la mettre à profit pour leur propre projet de recherche et former d'autres personnels s'ils le jugent opportun.
Procédures
Implantation de la chambre dorsale sous anesthésie générale : 45min entre le début de l'anesthésie et le réveil de l'animal : la procédure en elle-même dure 30 min. L'intervention inclut l'injection d'agents analgésiques lors de la chirurgie sous anesthésie générale (2 injections par animal, durée 20 secondes par injection), Fixation de la chambre dorsale par suture (durée 10 minutes maximum), Incision de la peau (durée quelques secondes), Injection intradermique de cellules tumorales sous anesthésie générale (1 par animal - 30sec). 2. Phase d'imagerie: Injection de l'agent de contraste sous anesthésie générale (1 par animal - 2min), Acquisition d'images en microscopie (1 par animal- 30min).
Impact sur les animaux
La procédure chirurgicale entrainera une contrainte légère et transitoire (anesthésie générale). La présence de la chambre entrainera une contrainte modérée en termes de mobilité et de douleur. L'injection d'agent de contraste lors de la procédure d'imagerie entrainera une contrainte légère et transitoire (anesthésie générale). Les injections de cellules tumorales et les injections entraineront un stress physique et transitoire (préhension) et une douleur et une contrainte légère et transitoire (injections sous anesthésie locale ou générale). L'examen en microscopie confocale sous anesthésie générale entrainera une contrainte légère et transitoire. Aucune nuisance spécifique n'est attendue suite à l'injection des cellules tumorales par voie sous-cutanée vu la durée de maintien des animaux en procédure. Les animaux en hébergement individuel pourront souffrir de la diminution de leurs interactions sociales avec d'autres individus, ce qui peut induire de l'apathie.
Devenir
A la fin de la procédure, tous les animaux seront euthanasiés car porteurs de chambres dorsales.
Remplacement
La formation s'adresse à des personnes autorisées et qualifiées en chirurgie et imagerie. Il s'agit de transmettre les gestes opératoires spécifiques à la greffe de chambre dorsale dont la maitrise dépend de l'élasticité cutanée, du réseau vasculaire et du derme à préserver au mieux afin de garantir une greffe qui sera exploitable pour l'imagerie. Ces paramètres ne peuvent être correctement reproduits sur des fantômes plastiques de souris. De plus, les acquisitions en imagerie peuvent être biaisées par une mauvaise prise en charge de l'animal et de son monitoring. Par ailleurs, les protocoles en imagerie sont réalisés après injection intraveineuse d'un biomarqueur pour réhausser le signal des microvaisseaux. Or ce type d'expérience n'est absolument pas réalisable sur fantômes. Pour toutes ces raisons, le recours à l'animal est incontournable et indispensable dans ce projet.
Réduction
Afin de réduire le nombre d'animaux, l'équipe formatrice implantera un seul animal afin de garantir la qualité de la séance d'imagerie en cas d'échec de l'implantation par le stagiaire (risque d'inflammation, mauvaise fixation de la chambre). Pour le stagiaire, 2 animaux seront nécessaires pour qu'il acquiert les 2 postes du binôme formateur (chirurgie/assistant chirurgie).
Raffinement
Toutes les interventions sur l'animal, de l'implantation de la chambre dorsale à l'imagerie intravitale, seront réalisées sous anesthésie générale. Concernant la procédure chirurgicale, une anesthésie locale sera réalisée avant l'incision de la peau et un anti-douleur sera administré avant le réveil de l'animal. Les animaux seront surveillés quotidiennement afin de détecter précocement l'apparition de signes cliniques. Des points limites précoces ont été définis et seront strictement appliqués. Les animaux seront pesés au moins 2 fois par semaine afin de prévenir une éventuelle détérioration de l'état général. Si des signes de douleurs sont détectés un analgésique sera administré après analgésie locale. Avant l'implantation chirurgicale, les animaux seront stabulés en groupe, aliment et eau ad libitum, un enrichissement adapté sera présent dans toutes les cages. Compte tenu de la présence de la chambre dorsale, les animaux devront être hébergés individuellement après la procédure chirurgicale. Cependant une augmentation de l'enrichissement permettra de réduire l'impact de l'isolement et l'animal restera en contact visuel avec ses congénères. Afin de favoriser la récupération post-chirurgicale, un aliment préhensile et energétique sera ajouté dans toutes les cages.
Choix des espèces
Le développement du modèle de chambre dorsale a été conduit chez la souris, animal de référence pour les études en cancérologie. La souris de la souche sélectionnée est préférée du fait de son élasticité cutanée et de l'absence de poils qui facilitera la greffe chirurgicale en particulier pour des novices à ce type de chirurgie. Les animaux seront adultes (minimum 8 semaines). Compte-tenu de l'encombrement de la chambre dorsale sur le dos de l'animal et de la procédure chirurgicale, la physionomie de l'animal doit être suffisamment robuste pour limiter la mortalité lors de la chirurgie. Des études préliminaires ont montré une mortalité opératoire plus importante quand l'animal avait moins de 8 semaines.