Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 02/11/2022
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-909682)
284 souris femelles immunodéprimées vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Des cellules humaines de cancer de l’os sont injectées sous leur peau sur animal vigile, la tumeur est mesurée trois fois par semaine et des composés sont administrés dans l’eau de boisson et par injection, pour tester si l’inhibition d’une protéine renforce la chimiothérapie. Le porteur décrit une gêne possible à la locomotion et des effets tardifs de la chimiothérapie sur la reproduction. Il justifie le recours à l’animal par les limites des cultures in vitro en deux dimensions et présente les femelles comme moins agressives.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Le cancer reste un enjeu clinique important en France (382 000 nouveaux cas et 158 000 morts par an). Bien que le cancer soit mieux pris en charge aujourd’hui, les options thérapeutiques sont limitées pour certains cancers, comme pour le cancer de l’os. Sa prise en charge repose essentiellement sur les chimiothérapies qui sont associées à des effets indésirables ou à de la résistance. Il est nécessaire de remplacer celles-ci par des alternatives thérapeutiques ou de limiter les doses de chimiothérapies en les combinant à de nouvelles thérapies. Pour cela, il faut (1) identifier de nouvelles protéines qui jouent un rôle dans la réponse aux chimiothérapies et (2) évaluer le bénéfice à cibler ces protéines en combinaison avec les chimiothérapies. A l’aide d’une lignée cellulaire dérivée de l’os, il a été montré que la réduction de la quantité de la protéine P induit un arrêt de la prolifération des cellules cancéreuses en réponse à une chimiothérapie. Aujourd’hui il reste à démontrer que l’inhibition de la protéine P améliore la réponse aux chimiothérapies chez l’animal. L’objectif principal est de déterminer si l’inactivation de la protéine P est suffisante pour augmenter l’effet anti-tumoral des chimiothérapies. L’objectif secondaire est de déterminer si la protéine P joue un rôle dans le développement d’une tumeur, démontrant que l’inhibition de la protéine P peut être une approche anti-cancer à elle seule. Pour cela, une greffe de cellules génétiquement modifiées présentant une diminution de la quantité de la protéine P sera pratiquée chez la souris.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Les bénéfices attendus du projet sont de contribuer à valider une nouvelle stratégie thérapeutique anti-cancer en santé humaine. Ce projet permettra d’évaluer le bénéfice thérapeutique de la perte de fonction d’une protéine P dans le traitement de cancers par chimiothérapies. Cette stratégie thérapeutique innovante permettra de réduire la dose des chimiothérapies utilisées tout en augmentant leur efficacité et ainsi diminuer les effets indésirables associés aux chimiothérapies.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Des cellules humaines de cancer de l’os sont injectées sous la peau des souris. Pour effectuer ce geste, la souris est maintenue environ 15 sec, une seule injection de 0.1 ml. A la suite de cette injection, la souris développera une tumeur sous-cutanée. La croissance tumorale est suivie par des mesures au pied à coulisse 3 fois par semaine, l’animal est maintenu immobile environ 25 secondes. Les composés sont administrés par voie orale dans l’eau de boisson (à partir de l’entrée des souris en protocole jusqu’à la mise à mort),ou par injection intrapéritonéale (1x/semaine, 10 sec, pendant 5 semaines).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
La greffe de cellules humaines par injection sous-cutanée est réalisée sur animal vigile. La tumeur pourrait entrainer dans de très rare cas une gêne à la locomotion. Le traitement ajouté dans l’eau de boisson donne un goût amer. Les effets non désirables des chimiothérapies sont observés à long terme (au-delà de 10 semaines de traitement), par exemple une atteint de fonction reproductrice chez la femelle.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront mis à mort afin de récupérer les tumeurs pour des analyses biochimiques, moléculaires et histologiques. Si des animaux ne développent pas de tumeur, ils seront mis à mort 8 semaines post-greffe. En effet, les animaux ayant subi une injection de cellules tumorales, ne peuvent pas être réutilisés dans un autre projet.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
En amont de ces expérimentations in vivo, les chimiothérapies et le médicament-candidat ont été testés sur les cellules in vitro. Les approches in vitro sont nécessaires mais elles restent limitées à un seul type cellulaire ayant une structure en 2D. La deuxième étape de validation du médicament-candidat est in vivo, c’est-à-dire d’étudier son action dans des conditions physiologiques et seul un organisme entier le permet.
2. Réduction
Une étude préliminaire de validation du modèle est conduite sur un nombre limité de souris (20 souris). Si les résultats de cette étude sont concluants, l’étape 2 sera alors mise en œuvre pour déterminer la concentration de chimiothérapie à utiliser. Cette procédure sera également faite sur un nombre limité d’animaux (50) pour 3 chimiothérapies testées (chimiothérapies classiquement administrées chez l’homme pour le cancer de l’os). Enfin, à l’issu de cette 2ème étape, la procédure 3 sera conduite en séquentielle afin de ne pas avoir à gérer un nombre d’animaux trop important (une chimiothérapie à la fois). Le but de cette procédure est d’étudier s’il est possible de réduire les effets indésirables des chimiothérapies en co-administrant un médicament-candidat.
3. Raffinement
Le traitement ajouté dans l’eau de boisson ayant un goût amer, 3% de sucrose sont additionnés pour permettre une bonne hydratation. Les analyses de croissance des tumeurs sont non invasives (mesure au pied à coulisse) et ne requiert pas d’injection d’anesthésiant ou d’antalgique. L’effet des composés sur l’état physiologique des souris est suivi par la pesée des animaux, et la mesure du développement tumoral. De l’aliment sera mis en fonds de cage si une souris présentait une gêne à la locomotion. Des points limites adaptés sont définis de manière objective pour chaque procédure, incluant des critères d’arrêt de l’expérience en cas de souffrance.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La souris est le modèle de choix pour l’analyse de greffes de lignées cellulaires en oncologie. Les expérimentations sont réalisées sur des souris immunodéprimées pour qu’il n’y ait pas de rejet de la greffe des cellules humaines. Des femelles sont mises en œuvre car elles présentent un caractère moins agressif que les mâles, ce qui permet un remaniement plus facile de la composition des cages lors de constitution des groupes de traitement des animaux. Les souris femelles sont également choisies car les cellules humaines ont été obtenues à partir d’une tumeur développée chez une femme. La greffe est pratiquée sur les souris de 6–8 semaines, pour des raisons d’efficacité de prise tumorale et de reproductibilité.