Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 2022-02-08 00:00:00
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-572652)
100 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Le porteur décrit l’inoculation sous-cutanée de cellules cancéreuses humaines chez des souris immunodéficientes, suivie de séances d’imagerie IRM sous anesthésie, puis de la mise à mort pour prélever les tumeurs. Il indique que la croissance tumorale peut entraîner perte de poids, nécrose ou infection, une perte de plus de 20 pour cent du poids déclenchant l’euthanasie. Sur le remplacement, il affirme que la validation de cette méthode d’imagerie ne peut être réalisée qu’in vivo.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
L’hypoxie (baisse de l’oxygénation du tissu) est une caractéristique du microenvironnement tumoral commune à la plupart des tumeurs solides et constitue une source importante de résistance aux traitements de radiothérapie et de chimiothérapie. Décrite comme fluctuante et inhomogène aussi bien dans son intensité que dans sa distribution spatiale, l’hypoxie évolue au cours de la progression de la tumeur. Elle est responsable de remaniements métaboliques qui associés à la faible perfusion des tumeurs entrainent une accumulation d’ions H+ sera la cause majeure d’acidification du milieu extracellulaire au sein de la tumeur. La répartition hétérogène de l’hypoxie et donc du pH au sein des lésions cancéreuses n’est actuellement pas prise en compte en clinique pour générer une stratification des tumeurs en fonction de leur statut hypoxique ou acide conduisant de ce fait au manque d’efficacité de nouvelles thérapies ciblant l’hypoxie. Ainsi pour ce programme de recherche, nous proposons de réaliser dans un premier temps une étude chez la souris porteuse de xénogreffe visant à montrer la capacité d’une nouvelle technique d’IRM par échange chimique et transfert de saturation (IRM CEST) à cartographier et quantifier l’hétérogénéité de l’hypoxie et du pH intra-tumoral pour en faire un outil de stratification des tumeurs. La validation de la méthode d’IRM CEST sera réalisée par l’implantation d’une sonde pH/pO2 en intra-tumoral afin de corréler les mesures avec les observations réalisées par IRM. Si la méthode est validée, une seconde étude sera réalisée. Elle permettra de juger de la pertinence de l’IRM CEST pour l’évaluation de l’hypoxie et du pH au cours de la croissance tumorale en suivant les souris à plusieurs stades tumoraux.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Dans ce projet nous souhaitons stratifier les tumeurs en fonction de l’hétérogénéité constatée grâce à l’IRM CEST 3D. Ainsi, la caractérisation l’hypoxie tumorale pourrait offrir une opportunité unique de pouvoir sélectionner les patients éligibles aux traitements ciblant l’hypoxie tumorale.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux auront une inoculation de cellules cancéreuses en sous cutané à l’aide d’une aiguille 26G sous anesthésie gazeuse (durée inférieure à 3min). Les animaux auront une ou plusieurs imageries IRM sous anesthésie gazeuse (non invasif).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les effets indésirables attendus dans cette étude sont principalement liés à la croissance tumorale (perte de poids, altération de l’état général de l’animal, nécrose ou infection de la tumeur).
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les animaux seront sacrifiés à l’issue des 2 procédures afin de prélever les tumeurs pour des analyses immunohistochimiques complémentaires.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
La validation d’une méthode d’imagerie permettant que caractériser et stratifier le tissu tumoral ne peut être réalisée qu’in vivo. En effet, la physiologie globale de l’individu entre en jeu et une étude ex vivo ou in vitro ne peut représenter la complexité du vivant.
2. Réduction
Le nombre d’animaux par groupe (n=10) a été réduit au maximum tout en permettant l’exploitation des résultats. Il prend notamment en compte l’hétérogénéité de la prise tumorale (estimée à 80%) afin de garantir un nombre optimal d’animaux permettant une signification statistique à l’étude menée. Le nombre total d’animaux est de 100 souris maximum sur une période de 5 ans. L’étude 1 déterminera la nécessité de faire l’étude 2.
3. Raffinement
Des méthodes sont utilisés afin d’optimiser au maximum le bien-être des animaux inclus dans ce projet, pour cela les conditions d’hébergement seront optimisées (portoirs ventilés, température, hygrométrie, luminosité, densité animale – minimum 3 animaux/cage-, enrichissement de milieu avec coton pour la nidification, bâtonnet de bois pour ronger et cabane de cachette). De façon usuelle, les cages (litière, cage, grille, couvercle et biberon) sont changées toutes les semaines. Une surveillance quotidienne des animaux permettra de déceler les premiers signaux de stress, de douleur ou d’inconfort pour l’animal qui pourront être améliorés par l’administration d’antalgiques (Rimadyl, 5mg/kg en sous-cutanée, 1 fois par jours pendant 5 jours maximum) avant l’atteinte des points limites définis (perte de poids supérieure à 20%, du poids maximal observé, prostration, volume tumoral, aspect du point d’injection……). Si aucune amélioration n’est observée, l’animal sera euthanasié.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le modèle souris est classiquement utilisé en expérimentation animale dans le domaine de la recherche contre le cancer. De plus, le modèle souris immunodéficientes porteuses de xénogreffe de lignée tumorale humaine est adapté pour les études fondamentales et appliquées de développement et traitements des cancers humains. Des animaux de 5 à 7 semaines sont classiquement utilisés pour ce type de modèles.