Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 16/03/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-473693)
2 000 souris et rats vont être utilisés, tous tués à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Menées par un prestataire de services en recherche préclinique, elles associent greffe de tumeur dans la rate, ablation de la rate et hépatectomie partielle, le porteur reconnaissant que la douleur liée à cet acte est sévère, surtout du fait de l’hépatectomie. Les animaux reçoivent ensuite des composés à tester par de multiples voies, avec irradiation et imagerie, pour cribler des candidats médicaments contre le cancer colorectal. Le porteur prévoit jusqu’à 30 % d’animaux excédentaires, affirme qu’aucune méthode ne remplace l’essai in vivo, et met à mort tous les animaux devenus porteurs de tumeurs.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Au niveau mondial, il a été constaté une forte augmentation de l’incidence du cancer du fait du vieillissement de la population et de facteurs environnementaux qui se dégradent. En 2020, quelque 19,3 millions de nouveaux cas de cancers ont été diagnostiqués et 10 millions de décès sont à déplorer des suites de cette maladie, selon des données publiées par le Centre international de recherche contre le cancer (CIRC). Parmi les cancers, le cancer colorectal est le deuxième plus mortels (plus de 900 000 décès en 2020 pour environ 1,93 million nouveaux cas). Le cancer se caractérise par une dégradation pathologique des processus contrôlant la prolifération cellulaire, la différenciation et la mort programmée de certaines cellules. Tous les tissus ou organes peuvent être atteints. Bien que possédant des caractéristiques communes, différents types de cancers ont des causes très éloignées et répondent de façon extrêmement différente à un traitement. L’objectif de ce projet est d’utiliser des modèles de cancer coliques déjà mis en place dans notre établissement ou bien d’en développer de nouveaux chez les rongeurs (rats ou souris), les plus prédictifs possible afin de refléter la pathologie cancéreuse humaine et de pouvoir évaluer des nouveaux médicaments pour traiter ces tumeurs viscérales coliques chez l’homme. Pour cela, nous étudierons ces nouveaux médicaments, seuls ou en combinaison, dans un contexte pathologique le plus proche possible de l’homme et d’arriver, avant les essais cliniques chez l’homme, à établir une évaluation de l’efficacité des molécules destinées à traiter les cancers chez l’homme. Grace à ces modèles de cancer, une évaluation de la pharmacocinétique et de la biodistribution des traitements pourra aussi être réalisée en plus de l’évaluation de l’efficacité antitumorale.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Notre société, prestataire de services en recherche préclinique propose un large panel de modèles in vivo nécessaires à l’évaluation de nouveau composés thérapeutiques pour la recherche contre le cancer. Ce projet a pour finalité de sélectionner des molécules thérapeutiques grâce à des modèles précliniques les plus prédictifs possibles afin de pouvoir transposer l’utilisation de ces molécules chez l’homme lors d’essais dans différentes phases cliniques. Pour cela, les expériences chez l’animal, qui représente un système d’essai physiologiquement proche de l’homme, permettent d’évaluer l’efficacité, la toxicité, la pharmacocinétique et la pharmacodynamique de nouveaux composés afin d’éviter ces essais directement chez l’homme. Au cours des expériences réalisées, il sera possible d’étudier les mécanismes de croissance d’une tumeur dans un environnement mimant la pathologie chez l’homme, d’étudier les mécanismes de résistance après des traitements avec de nouvelles molécules ou des molécules déjà utilisées en clinique, et les mécanismes de progression tels que la formation de métastases. Grâce à ces études dans un environnement adapté, il sera aussi par exemple possible de suivre la réaction du système immunitaire de l’hôte face à la progression de la maladie, de moduler et/ou orienter le système immunitaire afin de donner à l’organisme les moyens de se défendre contre le cancer.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : Ils seront identifiés par implantation d’un transpondeur ou clips aux oreilles ou tatouage, sous anesthésie (moins de 1 minute). Les animaux seront irradiés après un court transport (durée totale moins de 30 minutes, les animaux restant dans leur cage de stabulation). La greffe tumorale sera une procédure chirurgicale d’une trentaine de minutes environ et sera réalisée sous anesthésie et analgésie pré- et post-opératoire.. Les animaux pourront recevoir des traitements par voie intramusculaire (IM) ou intradermique (ID) sous anesthésie et analgesie (1 minute). Les animaux vigiles et sous contention pourront recevoir des traitements par voies intra-péritonéale (IP), intra-veineuse (IV), sous-cutanée (SC), intra-nasale (IN), intra-trachéale (IT) ou orale (1 minute) Des prélèvements sanguins pourront être réalisés (1 minute) sur animaux vigiles sous contention si nécessaire ou si possible sous anesthésie. Si un suivi par une technique d’imagerie est envisagé, il sera réalisé sous anesthésie générale pour une durée maximale d’1 heure.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Pour ces modèles, la greffe (injection de suspension de cellules) de la tumeur est réalisée dans la rate, suivie d’une splénectomie. Une hépatectomie partielle est également réalisée afin de favoriser la prise tumorale hépatique (modèle orthotopique). La douleur liée à cet acte est sévère en particulier du fait de l’hépatectomie. Le comportement des animaux sera observé quotidiennement afin de détecter tout signe de mal être. Les animaux recevront des traitements par voie IM, ID, IN, IT, SC, IP, orale. Ces actes entraineront un stress léger. Dans le cas des administrations par injection, la douleur sera limitée à celle de la piqure d’une aiguille (pour IM et ID cela sera permis par l’administration préalable d’un antalgique opiacé). Le jour du démarrage de l’étude, les animaux seront randomisés (sur la base du poids et/ou du volume tumoral) et donc potentiellement mis en présence de nouveaux congénères. Cette nouvelle organisation sociale pourra engendrer un stress pendant 1 à 2 jours. Au cours d’une étude, les animaux seront manipulés. Les mesures de poids entraînent un stress que l’on peut considérer comme faible, et qui diminue avec l’habituation. Les procédures d’imagerie seront réalisées sous anesthésie générale. Dans certain cas, l’imagerie impliquera un transport, de même que l’irradiation ce qui pourrait engendrer un léger stress.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront mis à mort à l’issue de chaque procédure (la méthode utilisée étant l’une de celles autorisées par la Directive 2010/63). Les animaux étant porteurs de tumeur et ayant fait l’objet de gestes techniques et reçu des traitements, aucune autre utilisation ne peut être envisagée.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Les méthodes alternatives ne permettent pas, à ce jour, de prévoir l’efficacité in vivo de potentiels candidats-médicaments, car les étapes nécessaires au développement d’un médicament pour lesquelles il est nécessaire d’étudier les interactions du médicament dans un contexte globale ne peuvent pas être étudiées dans un système alternatif (in vitro par exemple). Des méthodes alternatives de reconstruction d’organes ou de tumeurs en 3D sont utilisées mais reste toutefois marginales et les résultats obtenus restent à ce jour difficilement transposable à l’homme.
2. Réduction
Dans chaque étude, les animaux seront répartis en groupes expérimentaux selon le(s) critère(s) défini(s). Le nombre de groupes contrôles sera ajusté à la question scientifique posée et des paramètres étudiés. Les variations de ces paramètres et de la mortalité entre les groupes contrôles et traités seront comparées pour évaluer les composés testés. La validité scientifique nécessite d’utiliser un nombre minimum d’animaux par groupe pour que les tests statistiques soient valides et représentatifs d’éventuelles variations inter-individus. Une étude peut être composée de 2 à 10 groupes. Le nombre d’animaux par groupe variera généralement entre 3 (biodistribution) à 15 (dans le cas de multiples paramètres d’efficacité à évaluer) par dose de produit. Jusqu’à 30% d’animaux excédentaires pourront être inclus initialement (avant randomisation) afin de plus facilement constituer des groupes homogènes au moment de la randomisation. Si de la mortalité est constatée au moment de la chirurgie de greffe lors de la première étude, le nombre d’animaux excédentaires pourra augmenter du pourcentage de décès à la chirurgie. Pour réduire le nombre d’animaux utilisés dans ces procédures, il sera toujours proposé d’utiliser des biomarqueurs et des techniques faiblement invasives d’imagerie chez le petit animal.
3. Raffinement
La greffe de tumeur sera réalisée en condition aseptique sous anesthésie et analgésie pour limiter la douleur induite par cette chirurgie. Les animaux bénéficieront d’un suivi et de soins post-opératoires pour limiter la douleur et le stress (réveil sous tapis chauffant pour limiter l’hypothermie, poursuite de l’analgésie tant que nécessaire). La réorganisation liée à la randomisation induira un stress léger, limité par l’enrichissement de l’environnement des animaux. Le suivi des poids des animaux induira un stress léger. Les injections IM et ID, entrainant une douleur modérée, seront réalisées avec analgésie préalable. Les actes moins stressants (autres administrations/ et prélèvements) seront réalisés sous anesthésie sauf si la contention génère moins de stress (administrations IV, prélèvement d’urine) ou si l’anesthésie n’est pas possible (administration orale). Pour évaluer d’une façon sensible spécifiquement l’état de souffrance et établir les points limites, la spécificité des modèles et des procédures est prise en compte. Les expérimentateurs sont formés pour reconnaître ces signes. Les personnes en charge du bien-être et du soin des animaux veillent au respect des points limites. L’euthanasie des animaux est programmée à un jour fixe, identifié spécifiquement pour chaque modèle. Pour le raffinement, il sera toujours proposé d’utiliser des biomarqueurs et des techniques faiblement invasives (imagerie) chez le petit animal permettant d’atteindre l’objectif de l’étude plus tôt et de sortir l’animal de la procédure. De l’enrichissement est utilisé dans toutes les cages.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Les petits rongeurs, outre l’avantage lié à leurs caractéristiques physiologiques, sont les seules espèces animales disponibles pour l’expérimentation présentant un statut immunodéprimé (avec des mutations spontanées ou génétiquement modifiées) indispensable à l’implantation de cellules tumorales humaines dans le cadre de la recherche en oncologie. De plus, diverses souches de souris et rats immunocompétents sont également disponibles pour l’établissement de modèles tumoraux syngéniques. De plus, les rats et les souris autorisent une variété de techniques d’administration, de prélèvement et de chirurgie présentant des analogies avec ce qui peut être réalisé en recherche clinique sur l’homme. Les animaux seront utilisés après sevrage à l’âge de jeunes adultes (7 semaines minimum).