Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 26/10/2022
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-778324)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Le projet faisant l’objet de la présente demande d’autorisation vise à étudier les effets d’un composé en développement chez un modèle de cachexie induite par des cellules pulmonaires cancéreuses, les cellules LLC (Lewis Lung Carcinoma). La cachexie correspond à une perte de masse corporelle, tout particulièrement de masse musculaire, telle qu’elle ne peut plus être inversée ni trouvée à l’aide d’une nutrition adaptée. Elle est observée au cours de plusieurs maladies comme l’anorexie mentale, l’insuffisance cardiaque ou hépatique, le SIDA ou encore le cancer. Dans le cas de la cachexie liée au cancer, cette dernière résulte d’altérations métaboliques liées à la présence d’une ou plusieurs tumeurs. Le modèle que nous utilisons est un modèle qui mime très bien l’étiologie de cette pathologie chez l’humain, puisque la perte de poids et de masse musculaire obtenue résulte également du développement d’une tumeur sous l’effet de l’inoculation des cellules LLC. Cette étude est commanditée par une société cliente dans le cadre de la recherche de l’efficacité de leurs composés dans ce domaine d’application.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Si la présente étude permet de mettre en évidence une efficacité des composés en développement sur la cachexie, ces deniers seront employés ultérieurement dans le cadre d’études cliniques et pourraient, à terme, obtenir une autorisation de mise sur le marché. Ils constitueraient ainsi les tout premiers traitements autorisés pour la prise en charge de la cachexie. Les patients atteints de cancer bénéficieraient ainsi d’un traitement permettant de bloquer ou de réduire le développement de la cachexie, améliorant ainsi considérablement leur pronostic vital ainsi que leur qualité de vie. Par ailleurs, dans un second temps, l’efficacité potentielle d’un tel traitement pourrait être testée dans d’autres pathologie induisant un état de cachexie tel que le SIDA ou les insuffisance cardiaques et hépatiques par exemple.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Ce projet comporte 4 types d’interventions différents : (1) Inoculation de cellules LLC : Durée de 5 minutes environ. (2) Mesures de composition corporelle : Durée de 1-2 minutes (répétée 3 fois au cours du projet). (3) Administrations sous-cutanées et orales : Durée 10 secondes environ; administrations quotidiennes pendant 21 jours. (4) Prélèvements sanguins : deux prélèvements par la veine caudale à D0 et D7 (Durée de 2-3 minutes) et un prélèvement terminal par ponction cardiaque à l’issue de l’étude (durée 1 minute).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Le modèle employé dans le présent projet est un modèle de cachexie résultant du développement d’une tumeur sous-cutanée induite par l’inoculation de cellules Lewis Lung Carcinoma (LLC). Le développement tumoral induit un état de cachexie progressif s’accompagnant d’une réduction de masse maigre et d’une perte de poids corporel. Pour des raisons éthiques, le modèle est limité à 21 jours post inoculation des cellules LLC après lesquels les animaux seront euthanasiés. L’hébergement individuel est nécessaire de par la nécessité de la mesure individuelle de la prise alimentaire. L’anesthésie constituera une nuisance sur les animaux. Les mesures de tumeur peuvent générer un stress voire une douleur pour l’animal. L’ensemble des traitements (par sous-cutanée, par voie orale) ainsi que les pesées et les mesures de composition corporelle peuvent être source d’angoisse. Les prélèvements sanguins en vigile constituent également un effet indésirable attendu sur les animaux.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront euthanasiés à l’issue de la procédure. En effet, l’étude implique des anayses biochimiques et histologiques sur la tumeur, les muscles droits et gauches de la patte (gastrocnemius, soleus, EDL, plantaris, tibialis, vastus lateralis), le diaphragme, le coeur et le tissu adipeux blanc sous-cutané qui doivent ainsi être collectés à l’issue de la procédure.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
L’utilisation d’animaux à des fins scientifiques se justifie ici car il n’existe aucune méthode de substitution n’utilisant pas l’animal de laboratoire et permettant l’étude de l’efficacité réelle d’un composé sur la cachexie. En effet, la cachexie est un état pathologiques complexes lié à un grand nombre d’altérations métaboliques, périphériques et centrales, et immunologiques. Ainsi, l’état de cachexie implique un défaut dans la communication cerveau-système musculaire ainsi qu’un déséquilibre hormonal majeur induisant de profondes modifications des voies de signalisation intracellulaires. Pour autant, les mécanismes intimes de mise en place de la cachexie restent assez largement méconnus à aujourd’hui. Ainsi, compte tenu de la complexité de l’étiologie de la cachexie, il n’existe pas aujourd’hui d’alternative non animal dans ce domaine permettant de modéliser correctement la pathologie et de tester des candidats médicaments. Nous avons choisi un modèle utilisant l’espèce souris qui est parfaitement caractérisé dans la littérature scientifique.
2. Réduction
Le nombre d’animaux utilisés par groupe a été défini comme le nombre minimum nécessaire pour être en mesure de mettre en évidence une différence statistiquement significative sur les paramètres étudiés avec une puissance à 0.80 et une erreur alpha à 0.05. Les paramètres étudiés sont les suivants : poids corporel, gain de poids corporel (en g et %), prise alimentaire cumulée, efficacité alimentaire, volume tumoral (longitudinal et terminal), poids de la tumeur, densité de la tumeur, poids corporel sans tumeur, composition corporelle (avec et sans tumeur), muscles droits et gauches de la patte, diaphragme, coeur, le tissu adipeux blanc sous-cutané et cytokines sur serum et sur tumeurs. Le groupe contrôle du modèle a été réduit à 8 animaux (contre 12 pour les groupes cachexiques) du fait d’une moindre variabilité des paramètres mesurés, ces souris ne développant pas de tumeur.
3. Raffinement
Le modèle animal qui sera utilisé est un modèle parfaitement caractérisé dans la littérature et couramment utilisé dans les études précliniques. Il s’agit d’un modèle de cachexie chez la souris induit par une inoculation de cellules LLC. Le protocole a été planifié de façon à limiter au maximum tout stress et tout inconfort pour les animaux. Les animaux seront hébergés en cage individuelle et un enrichissement du milieu sera assuré par l’ajout de petites maisons dôme (mouse house), de briquettes en bois et de matériel de nidification. Afin de réduire toute douleur au cours des procédures expérimentales, l’inoculation des cellules LLC sera réalisée sous anesthésie gazeuse (les animaux seront placés sur tapis chauffant) et les mesures de composition corporelle seront réalisées chez l’animal vigile (durée de la mesure : 2 minutes). Les administrations sous-cutanées et per os seront réalisées par des expérimentateurs rodés à ce type de pratique, et deux sites d’administration seront utilisés pour les injections sous-cutanées (zones scapulaires droite et gauche) en alternance d’un jour à l’autre). Enfin, compte-tenu du développement d’une tumeur et d’un état de cachexie progressif chez les animaux, le développement de cette dernière sera limitée à 21 jours post inoculation et un suivi journalier particulièrement étroit des animaux à l’aide d’une grille de score de souffrance permettra une action rapide en cas d’atteinte des points limites établis. Les animaux seront anesthésiés par l’administration d’un mélange de kétamine/xylazine (100mg/kg et 10 mg/kg respectivement; 10ml/Kg; i.p.) avant qu’une ponction cardiaque ne soit pratiquée et qu’ils soient euthanasiés par dislocation cervicale.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le modèle souris C57BL/6 J est très bien documenté dans la littérature en tant que modèle de cachexie induit par une inoculation de cellules LLC. Le choix du modèle souris C57BL/6 a été validé avec le client et le chef de projet. Les animaux utilisés seront de jeunes souris adultes (5 semaines à réception ; 7 semaines au début du traitement). Le choix de ce stade de développement est guidé par la population humaine qui sera ciblée par les composés à tester, à savoir une population adulte présentant un état cachectique lié au cancer.