Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 21/02/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-009002)
688 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère, une majorité en gravité sévère. On leur injecte des cellules de mélanome dans le cœur sous anesthésie, puis des traitements en intrapéritonéal tous les deux jours pendant quatre à huit semaines, pour étudier les récepteurs impliqués dans les métastases cérébrales. Le porteur indique que les métastases, notamment au cerveau, peuvent être invalidantes et que les animaux sont tués une fois les tumeurs développées. Sur le remplacement, il affirme que seul un animal vivant et « entier » permet d’étudier ce processus et conclut à la « nécessité » du modèle animal.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Le mélanome est une tumeur qui se développe à partir de cellules épidermiques appelées mélanocytes. Bien qu’il ne représente qu’environ 1% des cancers cutanés, le mélanome est responsable de 75% des décès dus aux cancers de la peau. L’agressivité du mélanome est liée à son très fort potentiel métastatique et à la capacité de ces cellules cancéreuses à proliférer dans les organes vitaux, notamment le cerveau. Il est donc crucial de comprendre quels sont les mécanismes qui gouvernent le développement des métastases, pour envisager des traitements qui bloqueront ou ralentiront la progression tumorale dans les organes vitaux. Dans le but d’étudier ces mécanismes, nous avons mis en place une méthode qui nous a permis d’identifier des gènes impliqués dans le développement des métastases pulmonaires et nous souhaitons maintenant étendre cette méthode aux métastases intracrâniennes. Les mélanomes utilisent des signaux produits localement dans chaque organe pour stimuler leur croissance. Empêcher les mélanomes de percevoir ces signaux devrait en théorie prévenir leur croissance. Dans le but de tester cette hypothèse, nous avons mis au point un système qui permet d’éteindre individuellement l’expression d’une sélection de gènes impliqués dans la réception des signaux stimulant la croissance des mélanomes. Grace à cette méthode, nous avons pu déterminer quels sont les récepteurs qui sont responsables de la croissance des mélanomes dans les poumons. Nous souhaitons maintenant étendre notre étude, au cerveau car le mélanome est le type de cancer qui conduit le plus fréquemment à des métastases dans cet organe. Nous avons choisi le modèle souris pour ce projet car seul un animal vivant, entier, peut permettre d’étudier dans leur globalité le développement des métastases du mélanome ainsi que la réponse anti-tumorale. Le modèle cellulaire choisi (B16F10) récapitule fidèlement l’évolution du mélanome retrouvée chez l’homme avec les mêmes mutations et le même processus métastasique chez les souris C57BL6 .Pour respecter les exigences de raffinement, les animaux sont observés tous les jours. Si un signe de douleur est observé (prostration, agressivité), un anti-douleur pourra être administré et un enrichisement supplémentaire ou différent pourra être ajouté dans la cage. Pour réduire le nombre d’animaux, une étude statistique préliminaire a été réalisée.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet permettra d’identifier précisément quels récepteurs sont utilisés lors de la colonisation spécifique de la cavité intracrânienne. Cela permet donc d’envisager de nouvelles perspectives thérapeutiques pour limiter la progression tumorale chez les patients ayant un mélanome avancé mais n’ayant pas de métastases détectables au moment de l’exérèse de la tumeur primaire. En effet, chez la plupart de ces patients, les métastases ne sont détectables que plusieurs années après la chirurgie. Outre les retombées médicales envisageables, ce projet permettra de mieux comprendre les mécanismes mis en jeu lors de la progression tumorale des mélanomes cutanés.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Injection unique de cellules en intracardiaque par souris sous anesthésie, durée maximale 15 min. Injections intrapéritonéales : 1 fois tous les deux jours en intrapéritonéal après anesthésie locale (Lidocaïne) pendant 4 à 8 semaines, durée 1 minute.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
L’apparition de métastases notamment au cerveau peut être invalidante. Les tumeurs implantées en sous-cutanées peuvent provoquer une gêne modérée. L’injection unique de cellule dans le oeur sous anesthésie provoque peu de nuisances. Les injections répétées en intrapéritonéale provoque une nuisance du fait de la contenttion répétée pendant une durée d’un à deux mois.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront euthanasiés à la fin des procédures car ils développeront des tumeurs et des métastases.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Les modèles cellulaires alternatifs in vitro, in silico ou ex vivo ne permettent pas d’appréhender le comportement tumoral dans toute sa complexité, en particulier les interactions avec le microenvironnement ou encore la réponse aux traitements impliquant souvent différents systèmes au sein de l’organisme (système vasculaire, endocrine…), l’utilisation des modèles appliqués in vivo reste indispensable. Seul un animal vivant, entier, peut permettre d’étudier dans leur globalité le développement des métastases du mélanome dans les organes distants. Enfin, notre projet offre une opportunité thérapeutique qui justifie la nécessité du modèle animal pour valider les expériences in vivo avant leur application chez l’homme.
2. Réduction
Concernant l’analyse des critères d’évaluation de l’efficicacité anti-tumorale, les nombres d’animaux ont été déterminés par des calculs statistiques (puissance). Afin de limiter le nombre d’animaux utilisé, les doses d’antagonistes seront calibrées en fonction des données de la littérature et des résultats obtenus in vitro. De même, une période de retrait (avec examen clinique vétérinaire de bonne santé) sera observée entre l’injection de deux doses lors de l’évaluation de la dose maximale tolérée , ce qui permettra l’utilisation continue des animaux, pour en réduire le nombre.
3. Raffinement
Pour limiter la souffrance liée à la progression tumorale, les animaux seront suivis chaque jour pour observer leur comportement, et dès l’apparition d’un signe de douleur, les animaux recevront un traitement adapté. Ils seront pesés tous les 2 jours. Toutes les procédures sont réalisées sous anesthésie générale ou locale pour limiter la douleur et le stress des animaux. Les injections seront réalisées après anesthésie locale. Les animaux seront hébergés en groupe dès leur réveil et recevront nourriture et boisson ad libitum. Des point limites adaptés et des critères d’arrêt précoces de souffrance ont été définis et seront strictement appliqués.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Nous avons choisi d’utiliser le modèle de la souris pour étudier les mécanismes de développement de métastases de mélanome dans un contexte immunitaire complet, avec un système immunitaire proche de celui de l’être humain. Ce modèle nous a déjà permis d’identifier des gènes impliqués dans la croissance métastique du mélanome dans les poumons et dans le foie. D’une part, le modèle cellulaire choisis récapitule fidèlement l’évolution du mélanome retrouvée chez l’homme avec les mêmes mutations et le même processus métastasique. D’autre part, ces gènes identifiés chez les souris sont totalement conservés chez l’homme. Nous souhaitons utiliser les souris à maturité sexuelle, adulte, de 6 à 7 semaines. En effet le développement de la souris entraine des variations d’expression géniques, hormonaux, des changements physiologiques qui peuvent avoir des effets sur l’expression des GPCR et donc biaiser nos résultats. Nous souhaitons limiter les variations de ceux-ci et pouvoir standardiser au maximum la physiologie des souris. Pas de justification scientifique pour les utiliser à un âge précoce ou tardif.