Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 23/03/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-058184)
2 220 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une greffe de cellules tumorales sous la peau, puis des injections intraveineuses de candidats médicaments et des prélèvements sanguins répétés à la veine submandibulaire, réalisés sous simple contention sans anesthésie, avant une mise à mort par dislocation cervicale pour analyse des organes. Le porteur reconnaît que la toxicité inconnue des molécules testées peut provoquer des douleurs non prévues et que les manipulations génèrent inconfort et angoisse. Il indique avoir limité la phase in vivo grâce à des modèles cellulaires et des organoïdes, tout en la jugeant nécessaire pour évaluer toxicité et efficacité des cinq candidats anticancéreux.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Le développement de traitements anti-cancéreux demeure un sujet d’actualité. Ce développement comporte différentes phases qui vont de l’identification de la cible thérapeutique jusqu’aux dernières phases d’essais cliniques. Entre la phase de l’identification de la cible thérapeutique impliquée dans l’agressivité de cette maladie et l’entrée en phases d’essais cliniques, il est nécessaire de sélectionner le candidat médicament le plus efficace et le moins toxique (phase de recherche et de développement préclinique). Cette phase préclinique a pour but de bien caractériser le mécanisme d’action du candidat médicament, de valider son efficacité et sa bonne innocuité. Différentes études in vitro sur des modèles de cellules tumorales et des modèles plus « sophistiqués » comme des « avatars » de tumeurs (structures 3D et organoïdes) ont été mises en place afin de bien caractériser les candidats médicaments sur des modèles relevant, et limiter ainsi la nécessité de recours à plusieurs expérimentations sur des modèles animaux in vivo. Ceci a permis de limiter cette phase in vivo au stricte nécessaire pour la réalisation des études de toxicité (identifier la dose maximale tolérée du candidat médicament), des études pharmacocinétiques (caractériser le profil d’absorption du candidat médicament et sa distribution dans l’organisme vivant) et des études pour valider l’efficacité anti-tumorale du candidat médicament. Durant ces différentes études expérimentales, des administrations, des suivis tumoraux et des prélèvements divers sont réalisés sur les animaux. L’objectif principal est de valider le mécanisme d’action de 5 nouveaux candidats médicament (à raison de un candidat/an), de s’assurer de leur bonne innocuité, de bien caractériser leurs paramètres pharmacocinétiques et pharmacodynamiques afin d’avoir une efficacité antitumorale optimale. Cette caractérisation préclinique est primordiale afin d’identifier les meilleurs schémas de traitement et de préparer au mieux les futurs essais cliniques avec ces nouveaux candidats médicament anti-cancer. Les études se porteront sur les cancers suivants : les cancers du pancréas, du sein, des ovaires et du poumon.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ces études représentent une phase essentielle dans l’estimation du bénéfice/risque des nouveaux candidats médicaments développés pour le traitement du cancer.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Dans le présent projet, les études sont réalisées sur des souris immuno-déficientes et immunocompétentes. Pour la majeure partie de ces gestes techniques, l’animal vigile est maintenu sous contention. Différents protocoles expérimentaux sont réalisés. Des greffes de cellules tumorales par injection en sous cutanée sur souris vigile (1 injection de 5 secondes). Des administrations en intraveineuses (1 fois par semaine) des candidats médicaments sur souris non anesthésiées (5 à 10 secondes par injection), en utilisant différents schémas de traitement pendant la durée de l’expérimentation. A la suite de l’administration, des prélèvements sanguins (2 prélèvements par souris, 10 secondes par acte) sont effectués à la veine submandibulaire sur souris non anesthésiées à différents temps (9 temps). Le sang est recueilli dans un tube de prélèvement adapté et est par la suite analysé selon les besoins de l’étude. Les organes ainsi que les tumeurs seront récupérés pour les analyses ex-vivo. Une contention manuelle est réalisée pour l’injection de cellules tumorales en sous-cutanée, le puçage des souris en sous-cutanée (10 secondes par manipulation) pour effectuer l’identification et le suivi tumoral, de l’injection des cellules tumorales jusqu’au prélèvement sanguin à la veine submandibulaire. Une contention mécanique est réalisée pour les injections intraveineuses des candidats médicaments (boites à contention).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Un des protocoles peut induire des douleurs non prévues, inhérentes au fait de la toxicité des candidats médicaments n’est pas connue. Un autre protocole peut induire un inconfort et une angoisse liés à la manipulation de la souris et aux prises de sang effectuées. Les deux derniers peuvent induire un inconfort, une angoisse liée à la manipulation des souris, des douleurs liées à l’administration des cellules tumorales et aux injections en intraveineuses.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront mis à mort par dislocation cervicale pour analyses des organes principaux.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Différentes études in vitro sur des modèles de cellules tumorales et des modèles plus « sophistiqués » comme des « avatars » de tumeurs (structures 3D et organoïdes) ont été mises en place pour permettre de bien caractériser les candidats médicaments sur des modèles relevant, et limiter ainsi la nécessité de recours à plusieurs expérimentations sur des modèles animaux in vivo. Ceci a permis de limiter cette phase in vivo au stricte nécessaire qui sont les études de toxicité (pour identifier la dose maximale tolérée du candidat médicament), les études pharmacocinétiques (pour caractériser le profil d’absorption du candidat médicament et sa distribution dans l’organisme vivant), et les études pour valider l’efficacité anti-tumorale du candidat médicament. Toutefois, l’évaluation du rapport entre la dose toxique et la dose efficace sur des tumeurs nécessite le recours à des organismes modèles de l’Homme. En effet, l’efficacité antitumorale est liée à la disponibilité de la molécule dans la tumeur. L’essai de nouveaux traitements sur des patients nécessite une évaluation préalable de l’efficacité et de la tolérance sur des animaux conformément à la directive 2001/20/CE.
2. Réduction
Les études visant à déterminer la DMT (dose maximale tolérée) sont menées sur 6 souris par groupe. Ce nombre est lié à la variabilité intrinsèque des signes cliniques observées chez des souris d’une même cage. Ces études ainsi que les études de pharmacocinétiques et d’efficacité antitumorale sont menées avec des analyses statistiques afin de s’assurer de la significativité statistique des résultats obtenus en fonction du nombre de souris par groupe et du nombre de groupes. Par conséquent, pour les études d’efficacité, le nombre d’animaux sera fixé de 15 animaux par groupe. Ce nombre est issu d’un compromis entre la variabilité du succès de l’induction tumorale et du volume tumoral nécessaire pour la détection d’un effet.
3. Raffinement
Une phase d’observation et un suivi quotidien des animaux est réalisé pour évaluer leur état général. Ce suivi régulier de l’état clinique des souris est nécessaire pour tous les protocoles. L’utilisation d’une grille unique de scoring est mise en place et est décrite dans tous les protocoles. Pour les souris porteuses de tumeurs, la taille de la tumeur sera mesurée 3 fois/semaine afin de surveiller l’aspect et la croissance tumorale. Toutes les observations liées à l’aspect et au volume tumoral sont décrites dans la grille de scoring. Les critères concernant l’apparence, la mobilité et le comportement des animaux sont détaillés. Le changement de poids de l’animal est analysé. Les animaux bénéficient de raffinement tel que : maisonnette, carrés de coton, bâtonnets à ronger. La détermination des points limites et l’utilisation d’une grille de score permettent de réduire, supprimer ou soulager au maximum l’inconfort, la douleur et l’angoisse subis par les animaux. Dès l’atteinte d’un point limite, les animaux sont mis à mort par dislocation cervicale après anesthésie à l’isolflurane.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Dans le présent projet, nous utiliserons comme petit modèle de rongeur la souris, car les études règlementaires de toxicité et de pharmacocinétique requièrent un modèle rongeur et un modèle non rongeur. Pour les études d’efficacité antitumorale (procédure 3), la souris est un modèle de choix car la majorité des modèles tumoraux sont développés sur des souches de souris. De plus, la souris est un modèle de mammifère dont le profil pharmacologique permet une utilisation préclinique. Jeunes adultes de 6 semaines. Les animaux plus âgés ne sont pas souhaités dans la mesure où la présence de graisse peut entrainer une modification de la biodisponibilité de la molécule. Ces souris (jeunes adultes de 6 semaines) peuvent finir leur croissance ; les animaux à cet âge supportent mieux le transport de l’élevage jusqu’à l’animalerie ainsi que l’anesthésie.