Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 13/05/2022
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-073333)
192 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. La moitié suit un régime riche en fibres, toutes reçoivent une injection de substance cancérigène sous la peau, et une partie est enfermée sous cloche sans eau ni nourriture pendant une à quatre heures pour mesurer le dihydrogène produit. Le porteur indique que les animaux peuvent développer des nécroses au point d’injection et une tumeur, et sont tués aux points limites pour prélèvement. Il affirme que le rôle du microbiote et l’immunosurveillance des cancers ne peuvent s’étudier qu’in vivo, sans alternative à ce jour.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Il a été montré qu’un régime riche en fibre (High Fiber Diet – HFD) permet de moduler positivement la composition de la flore intestinale, ainsi que ses fonctions, impactant sur le métabolisme et l’immunité de l’hôte. Ceci conduit à l’activation de certains lymphocytes au niveau intestinal. Dans un modèle murin de mélanome, un pré-conditionnement à l’aide d’un régime HFD permet de prévenir la pousse tumorale. Au sein des tumeurs résiduelles, nous retrouvons ces lymphocytes avec des fonctions augmentées.Ceci suggèrent qu’un régime riche en fibre, en modulant le microbiote intestinal et ses métabolites, active l’immunité locale et systémique de l’hôte, permettant une immunosurveillance accrue des cancers. Afin de pleinement démontrer le rôle de la nutrition dans la prévention des cancers, nous proposons ici d’évaluer les capacités préventives des cancers d’un régime HFD, dans un modèle de cancer chimio-induit, qui se développe « naturellement » suite à l’exposition à un carcinogène. Cette démonstration au plus proche de la situation clinique des patients renforcera nos observations et sera rapidement transférable en clinique humaine, ainsi que dans la population générale.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Le modèle de mélanome utilisé jusqu’à présent est très artificiel, car il consiste en l’injection directe de cellules cancéreuses. En conditions physiologiques, un cancer apparait progressivement, suite à une exposition à un carcinogène. Ce projet permettra de mettre en évidence l’effet préventif du régime riche en fibres (High Fiber Diet – HFD) sur l’apparition de cancer, dans des conditions physiologiques normales, suite à une exposition à un carcinogène. L’ajout d’un anticorps bloquant les lymhocytes chez les animaux n’ayant pas développé de tumeur sera une preuve de concept de l’implication de l’immunosurveillance dans la prévention de l’apparition de tumeurs. La mesure de dihydrogène sera un argument supplémentaire pour expliquer cette immunosurveillance accrue suite au régime HFD.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
La moitié des animaux (92) suivra un régime High Fiber Diet (HFD) durant la totalité de la procédure, pendant que l’autre moitié aura un régime standard. Après 3 semaines de pré-conditionnement, chacune des 192 souris recevra une injection sous-cutanée de carcinogène, et leurs fécès seront prélevés une fois par mois. Durant les neufs mois suivant l’injection du cancérigène, maximum 20% des animaux (40) développeront une tumeur, puis de nouveau 20% (40) après l’injection de l’anticorps bloquant les lymphcytes. 24 animaux, n’ayant pas développé de tumeur, seront mis sous cloche pour mesurer le dihydrogène qu’ils produisent (2 séquences de 3 mesures d’1 à 4h par semaine).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les nuisances au bien-être animal apportées par ces expérimentations seront visibles par des caractères physiques (manque de toilettage, poil ébouriffé, écoulement nasal/oculaire posture prostrée), comportementaux, (mobilité réduite, vocalisations), ainsi que par la perte de poids. Les animaux pourront aussi déveloper des nécroses au site d’injection du carcinogène et seront manipulés pour les collectes de fécès. Dans la cloche pour la mesure de dihydrogène, les animaux n’auront pas d’accès à l’abreuvement et à l’alimentation pour la durée de la mesure.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les animaux en fin d’expérimentation seront euthanasiés après avoir atteint les points limites, pour des prélèvements.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Le rôle du microbiote intestinal ne peut être étudié qu’in vivo. En effet les interactions hôte/microbes et notamment système immunitaire de l’hôte/microbes et les réponses anti-tumorales induites nécessitent une étude dans un organisme vivant. Il n’existe donc pas d’alternative à ce jour.
2. Réduction
Afin de tenir compte de la variabilité inter individuelle dans la réponse à l’agent carcinogène d’une part (20% des animaux exposés développent une tumeur) et au régime HFD d’autre part, ainsi que des aléas dus au maintien des animaux durant toute la durée de la croissance tumorale, deux groupes de 96 souris seront constitués, afin de s’assurer 18 à 20 animauxdéveloppant une tumeur dans le groupe contrôle in fine. Ainsi malgré la variabilité, ce nombre d’animaux par groupe apportera une fiabilité au niveau statistique.
3. Raffinement
Afin d’assurer le bien être des animaux, les souris seront hébergées par cage de 6, avec environnement enrichi. Le régime alimentaire n’est associé à aucune contrainte. L’injection de l’agent carcinogène n’induit qu’une légère souffrance des animaux. Toutefois, les animaux seront quotidiennement surveillés la première semaine suivant l’injection du carcinogène, puis 1 fois par semaine au minimum jusqu’à J70. Au delà, et ce jusuqu’au jour 250, les animaux seront cliniquement suivi au minimum 3 fois par semaine. Les animaux seront sacrifiés dès lors que la tumeur nécrose ou atteind la taille définie comme point limite. En plus des points limites liés à la tumeur, les animaux seront suivis pour évaluer l’apparition de stress/douleur liés à l’expérience selon les critères de base (poil hérissé, faible activité, perte de poids).
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La souris est le modèle le plus pertinent pour mener ce genre d’étude. La manipulation de leur flore est acquis. De plus, les modèles tumoraux et d’immunothérapie, ainsi que les outils pour étudier les réponses immunes induites sont parfaitement développer pour ce modèle animal. Tous nos résultats précédents obtenus dans le cadre de cette thématique scientifique l’ont été avec ces mêmes souris. Les souris seront utilisées à partir de 6 semaines d’âge (livrées à 5 semaines + 1 semaine d’acclimatation). A ce stade, les souris sont sevrées, et le système immunitaire est pleinement mature et permet donc son étude.