Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 29/04/2022
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-954130)
120 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance légers à sévères. Des exosomes puis des cellules de cancer de la prostate sont injectés dans leur tibia pour reproduire des métastases osseuses, connues pour provoquer douleurs et fractures chez l’humain, un suivi radiographique servant à anticiper le point limite de dégradation de l’os. Les souris sont ensuite tuées pour analyser la colonisation osseuse. Le porteur affirme que l’ancrage osseux des cellules cancéreuses ne peut être apprécié in vitro.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Le cancer de la prostate est une tumeur maligne qui peut se propager dans tout l’organisme : on dit alors que la tumeur a métastasé. Les cellules de cancer de la prostate atteignent préférentiellement l’os, ou elles vont être responsables d’une destruction massive de l’os. Ces métastases génèrent de grandes douleurs et des fractures pathologiques et pouvant même engager le pronostic vital des patients. A l’heure actuelle, les métastases osseuses sont incurables et les traitements sont donnés uniquement pour améliorer la qualité de vie des patients. Il est donc nécessaire de mieux comprendre les mécanismes moléculaires par le biais desquels les métastases osseuses dérivant d’un cancer de la prostate se forment afin d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques. Les exosomes sont des petites vésicules produites par les cellules cancéreuses. Il a été observé récemment que les exosomes sont capables de préparer le terrain permettant un meilleur encrage des cellules cancéreuses dans le site métastatique. Cependant, le rôle de la protéine phospholipase D2 dans la formation des métastases osseuses n’est absolument pas connu. Notre projet vise à comprendre comment la présence de la phospholipase D2 dans les exosomes peut contribuer à la formation des métastases osseuses des cancers de la prostate.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
A terme ce projet apportera des informations indispensables pour limiter la rechute métastatique à l’os des cancers de la prostate et d’améliorer la prise en charge des patients.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Le projet comprend plusieurs étapes qui ne seront menées qu’après validation d’étapes précédentes. La prise en charge de la douleur sera appliquée de façon permanente avec les méthodes adaptées. Les animaux seront tout d’abord anesthésiés sous isoflurane pour une durée maximale de 10 minutes, maintenus à 37°C et un gel anesthésiant de lidocaïne sera placé sur leur dos. Au cours de cette période ils recevront une injection d’une suspension d’exosomes dans un vaisseau de la queue qui durera moins d’une minute. La durée totale de cette intervention sera de 1 jour. Cette étape a pour but de valider la dissémination à l’os d’une suspension d’exosomes provienant d’une lignée de cellules cancéreuses. Uniquement si cette intervention donne des résultats positifs une seconde intervention sera effectuée avec des suspensions d’exosomes d’origines différentes. Une intervention suivante se déroulera en deux étapes. Les animaux seront anesthésiés (anesthésie/analgésie chimique) par injection intra-péritonéale. Le geste d’injection durera moins d’une minute et la durée totale d’anesthésie durera au maximum de 30 minutes afin d’injecter une suspension de cellules tumorales directement dans le tibia dont le geste durera moins d’une minute. La durée totale de cette intervenrion sera de 28 jours. Uniquement si cette intervention donne des résultats positifs une seconde intervention sera réalisée. En début de cette intervention puis une fois par semaine pendant 4 semaines, les animaux seront anesthésiés sous isoflurane pour une durée maximale de 10 minutes, maintenus à 37°C et un gel anesthésiant de lidocaïne sera placé sur leur dos. Au cours de cette période ils recevront une injection d’une suspension d’exosomes dans un vaisseau de la queue qui durera moins d’une minute. A l’issue de cette période de 4 semaines les animaux seront anesthésiés (anesthésie/analgésie chimique) par injection intra-péritonéale. Le geste d’injection durera moins d’une minute et la durée totale d’anesthésie durera au maximum de 30 minutes afin d’injecter les cellules tumorales directement dans le tibia dont le geste durera moins d’une minute. La durée totale de cette intervention sera de 56 jours. Dans ces deux dernières interventions les animaux seront anesthésiés pendant 10 minutes par anesthésie gazeuse 7 jours après l’injection des cellules cancéreuses puis chaque semaine pendant 4 semaines et en fin d’expérimentation afin de procéder à l’analyse non invasive du tissu osseux par radiographie
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
La formation de métastases osseuses a pour caractéristique chez l’homme d’induire des douleurs. On sait que ces douleurs sont dues à la dégradation de l’os. Dans le but de réduire la douleur des animaux les procédures 1 et 2 seront arrêtées 1 jour après l’injection des exosomes et pour les procédures 3 et 4, 28 jours après l’injection des cellules tumorales. La quantification des métastases osseuses sera suivie de façon hebdomadaire par radiographie afin d’anticiper le moment d’apparition du point limite de dégradation osseuse.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront mis à mort à la fin des procédures afin de pouvoir évaluer post-mortem in vitro la colonisation osseuse des exosomes et le developpement tumoral osseux.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
L’influence que peut avoir la phospholipase D2 des exosomes sur des phénomènes tumoraux tels que la colonisation et l’ancrage osseux des cellules cancéreuses lors de la formation des métastases ne peut pas être appréciée par des tests in vitro. L’utilisation d’une lignée cellulaire d’origine humaine de la prostate que nous avons préalablement testée in vitro pour sa capacité à être invasive nous permettra de reproduire chez la souris le plus fidèlement possible la situation pathologique du cancer de la prostate chez l’homme.
2. Réduction
Afin de réduire le nombre d’animaux, le projet comprend plusieurs étapes dont certaines seront menées uniquement après validation de certaines étapes précédentes. Notamment, la procédure n°2 ne sera réalisée que si la procédure n°1 donne les résultats attendus. La procédure 4 ne sera réalisée que si à la fois la procédure 1 et la procédure 3 donnent les résultats attendus. La taille des groupes a été déterminée à l’aide d’une analyse de puissance réalisée avec le logiciel BiostaTGV. Sur les 4 ans de réalisation du projet, un nombre total de 120 souris sera nécessaire.
3. Raffinement
Les souris cohabiteront par groupe de 5 dans un environnement enrichi (maison rouge, coton) renouvelé une fois par semaine. Afin de permettre l’acclimatation des animaux à leur nouvel environnement, les souris seront placées en stabulation durant deux semaines au sein de l’animalerie d’accueil sous surveillance journalière. Tous les protocoles d’injection d’exosomes et de cellules tumorales seront réalisés sur des souris anesthésiées au moment des injections. L’état de bien être des souris sera évalué quotidiennement par l’observation des principaux signes physiologiques, comportementaux et de l’apparence de l’animal. Les animaux seront pris en charge au premier signe d’inconfort.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La souris CB17 SCID est couramment utilisée en oncologie. Ces souris présentant une déficience du système immunitaire nos conditions d’hébergement dans un local à air contrôlé sont adaptées à cette spécificité des animaux. Les protocoles seront réalisés avec des souris âgées de 8 semaines. Nous utiliserons des souris mâles car notre étude porte sur le cancer de la prostate.