Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 19/09/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-009788)
1 104 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Rendues obèses par un régime riche en graisse, elles reçoivent une greffe de cellules tumorales mammaires sous anesthésie puis des injections intrapéritonéales trois à quatre fois par semaine, avant d’être tuées par dislocation cervicale pour prélever leurs glandes mammaires. Le porteur cherche à établir le rôle des macrophages dans le réveil de tumeurs dormantes et renvoie au conditionnel de nouvelles stratégies contre la récidive du cancer du sein. Il indique recourir déjà à des cultures organotypiques mais affirme qu’elles ne reproduisent pas la complexité de l’organe.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Les cancers du sein sont la première cause de décès liés au cancer dans le monde occidental chez la femme. Un challenge majeur dans le traitement des cancers du sein est leur récurrence, et cela même plusieurs années après rémission. Nous savons aujourd’hui que les cellules tumorales dormantes sont responsables de la récurrence du cancer mais les facteurs impliqués dans le réveil de ces cellules tumorales sont encore méconnus. L’obésité est un facteur de risque dans le développement et la récurrence du cancer du sein. Nos données in vitro démontrent que les macrophages induisent le réveil des cellules tumorales dormantes. Les macrophages sont connus pour s’accumuler dans le tissu adipeux, tissu présent dans la glande mammaire. Pour ces raisons, nous nous intéressons à l’implication des macrophages dans le réveil de cellules tumorales dormantes dans le tissu adipeux de la glande mammaire de souris obèses. Ce projet a donc pour objectif d’évaluer l’impact des macrophages dans le réveil des cellules tumorales dormantes in vivo. Nous voulons confirmer nos résultats chez la souris en utilisant le modèle de tumeur primaire dormante chez la souris obèse.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Un challenge majeur dans le traitement des cancers du sein est leur récurrence, et cela même plusieurs années après rémission. Les facteurs impliqués dans le réveil des cellules tumorales restent donc à identifier. La réalisation de ce projet va donc permettre d’identifier ces facteurs de récurrence du cancer du sein. En effet, nous avons mis en évidence, in vitro, que les macrophages peuvent induire le réveil de cellules tumorales dormantes. Notre modèle in vivo, nous permettra alors de confirmer ou non l’implication des macrophages dans le réveil tumoral. L’identification des macrophages comme facteurs induisant le réveil des cellules tumorales dormantes dans le tissu adipeux de la glande mammaire pourra déboucher vers de nouvelles stratégies thérapeutiques pour lutter dans la récurrence du cancer du sein.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Procédure 1 : Pas d’injection. Pas d’anesthésie Procédure 2 – Injection dans la glande mammaire : 336 animaux, 1 fois/animal, durée 7 minutes sous anesthésie générale – Injection intrapéritonéale : 96 animaux, 3 fois/semaine/animal (luciférine + traitement), pendant ¨X¨ semaine. Le nombre de semaine sera défini en fonction de la procédure 1. – Injection intrapéritonéale : ¨192¨ animaux, 4 fois/semaine/animal (luciférine + traitement), pendant ¨X¨ semaine. Le nombre de semaine sera défini en fonction de la procédure 1. Procédure 3 – Injection dans la glande mammaire : 192 animaux, 1 fois/animal, durée 7 minutes sous anesthésie générale – Injection intrapéritonéale : 96 animaux, 3 fois/semaine/animal (luciférine + traitement), pendant ¨X¨ semaine. Le nombre de semaine sera défini en fonction de la procédure 1. – Injection intrapéritonéale : 96 animaux, 4 fois/semaine/animal (luciférine + traitement), pendant ¨X¨ semaine. Le nombre de semaine sera défini en fonction de la procédure 1. Procédure 4 – Injection dans la glande mammaire : 336 animaux, 1 fois/animal, durée 7 minutes sous anesthésie générale – Injection intrapéritonéale : 96 animaux, 3 fois/semaine/animal (luciférine + traitement), pendant ¨X¨ semaine. Le nombre de semaine sera défini en fonction de la procédure 1. – Injection intrapéritonéale : 192 animaux, 4 fois/semaine/animal (luciférine + traitement), pendant ¨X¨ semaine. Le nombre de semaine sera défini en fonction de la procédure 1. Procédure 5 – Injection dans la glande mammaire : 96 animaux, 1 fois/animal, durée 7 minutes sous anesthésie générale – Injection intrapéritonéale : 96 animaux, 3 fois/semaine/animal (luciférine + traitement), pendant ¨X¨ semaine. Le nombre de semaine sera défini en fonction de la procédure 1.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
L’implantation de cellules tumorales pourra générer des tumeurs au niveau de la glande mammaire. En revanche, les souris seront suivies 3 fois par semaine avec mesure de la bioluminescence, du poids et du volume tumoral. Nous pourrons donc surveiller le développement tumoral. Aussi, l’implantation des cellules tumorales sera effectuée sous anesthésie générale et une attention particulière sera portée au réveil des souris ainsi qu’à l’aspect du site d’injection des cellules. Une rotation des sites d’injection en IP des drogues et de la luciférine permettra d’éviter tout problème au niveau de ces sites. Le suivi des souris permettra également de déceler tout problème de locomotion ou de souffrance potentiellement généré par l’éventuelle tumeur.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
A l’issue de toutes les procédures, les animaux seront euthanasiés par dislocation cervicale. Les glandes mammaires et des échantillons sanguins seront alors prélevés pour analyses.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
De nombreuses publications ont décrit les cultures organotypiques comme une méthode de remplacement pour l’étude du développement métastatique. Elles sont déjà utilisées en routine au laboratoire et sont envisagées aussi souvent que possible, comme attesté par les publications du laboratoire. Ainsi, nous avons déjà développé au laboratoire plusieurs modèles in vitro qui nous ont permis de vérifier le rôle des macrophages dans le réveil des cellules tumorales. Cependant, ces cultures ne récapitulent pas toute la complexité de l’organe (matrice extracellulaire différente, et culture organotypique devenant un vrai challenge technique pour la culture de multiples types cellulaires), c’est pourquoi nous avons maintenant recours à des animaux.
2. Réduction
D’après la littérature, seules 45-50% des souris Balb/C sont sensibles au régime riche en graisse. Ainsi, nous prévoyons un nombre de souris plus conséquent afin d’obtenir un nombre suffisant de souris obèses. De plus, notre modèle in vitro développé au laboratoire a été réalisé sur des cellules tumorales dormantes issues de carcinome mammaire de souris Balb/c. Pour cette raison, nous devons utiliser des souris Balb/C dans notre modèle in vivo. Nos groupes expérimentaux sont composés de 24 animaux en accord avec la pénétrance du modèle d’obésité chez la souris Balb/C. De plus, seules des femelles seront utilisées étant donné le type de cancer étudié (cancer du sein).
3. Raffinement
Toutes les expériences et manipulations des animaux seront effectuées dans le respect de la réglementation européenne en cours afin de respecter le bien-être animal et de réduire au minimum le niveau de stress des animaux. Les animaux seront manipulés dans le plus grand calme et nous favoriserons une attitude des plus apaisantes pour leur manipulation. Les animaux sont hébergés en condition A1, en raison de 4 par cages, avec un rythme nycthéméral de 12h, l’eau et la nourriture sont données à volonté et pour le groupe à 60% de graisse, la nourriture sera remplacée trois fois par semaine. Le change des litières est hebdomadaire. Chaque cage est dotée d’un double enrichissement (standard à l’animalerie) : mouse house et carrés de coton. De plus, les cages d’expérimentation sont maintenues de manière séparée des élevages, permettant un suivi plus adapté. La période d’acclimatation avant manipulation sera de 5 jours au minimum. Le régime riche en graisse débutera donc après la période d’acclimatation. Le suivi des animaux sera évalué grâce à la grille de score. En cas de score supérieur à 9 (point limite atteint), les animaux seront alors immédiatement euthanasiés par dislocation cervicale. Les souris seront pesées 2 fois par semaine, le volume tumoral sera mesuré au moyen d’un pied à coulisse 3 fois par semaine et la bioluminescence sera également mesurée 1 fois par semaine. Aucun anti-inflammatoire ne pourra être donné aux souris puisque l’objectif de l’étude est de mieux caractériser le rôle de l’inflammation dans le réveil des cellules tumorales. Une attention toute particulière sera donc apportée à l’analyse de la douleur des souris (voir fiche de score). Aucun dérivé morphinique ne pourra être utilisé puisqu’il a été montré que leur administration à des souris diminuait la prise tumorale.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Nous souhaitons étudier le rôle des macrophages dans le réveil de cellules tumorales dormantes. Le modèle murin est un excellent modèle pour élucider ces mécanismes car il présente de grandes similitudes génétiques et physiologiques avec l’espèce humaine. Les procédures expérimentales seront réalisées sur des souris âgées d’au moins 8 semaines, âge à partir duquel la glande mammaire est mature/formée.