Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 12/10/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-399718)
230 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures classées en gravité sévère. Elles reçoivent une greffe de cellules de cancer du pancréas, des séances d’imagerie sous anesthésie et des traitements antitumoraux administrés deux à cinq fois par semaine pendant un mois, avant une mise à mort pour prélever les organes. Les bénéfices annoncés pour les patients relèvent de recherches translationnelles futures, alors que la souffrance sévère infligée est immédiate. Sur le remplacement, le porteur affirme que le recours aux animaux est « indispensable », faute d’échantillons tumoraux humains suffisants et de systèmes in vitro aboutis.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
L’adénocarcinome canalaire pancréatique (PDAC), la forme la plus courante de cancer du pancréas, est l’un des cancers humains les plus agressifs, avec une survie médiane de 6 mois après le diagnostic et un taux de survie relative à 5 ans de seulement 9%. Le PDAC se classe au quatrième rang des décès liés au cancer, et les projections pour 2030 le placent au deuxième rang après le cancer du poumon, car son incidence continue d’augmenter. Les patients sont souvent diagnostiqués tardivement en raison de l’absence de symptômes précoces, de sorte que moins de 20 % des patients ont des tumeurs localisées éligibles à une résection chirurgicale au moment du diagnostic. Malgré des avancées significatives dans la compréhension de la biologie de ce cancer, des progrès minimes ont été réalisés dans le traitement des patients atteints de PDAC avancé, dans lequel les combinaisons de thérapies cytotoxiques n’apportent que de modestes améliorations des taux de survie. Ce tableau renforce l’urgence de développer de nouvelles options thérapeutiques efficaces.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet permettra de mieux connaître le métabolisme mitochondrial dans le PDAC, en tenant compte des événements intrinsèques aux cellules tumorales, à leur microenvironnement et au dialogue immunitaire entre le muscle squelettique et la tumeur via la circulation sanguine dans l’organisme entier. Les connaissances générées par cette étude intégrative seront utilisées à l’avenir pour des recherches translationnelles visant à améliorer les stratégies thérapeutiques innovantes multimodales, comprenant des soins de soutien à la qualité de vie tels que l’activité physique adaptée.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
1) transplantation des cellules cancéreuses (1 injection unique par souris, durée quelques secondes) sous anesthésie et injection de luciférine lors de l’imagerie (1 injection à chaque expérience d’imagerie pour suivi longitudinal de la taille tumorale, 2-6 maximum par souris en fonction de la durée des protocoles, chaque injection ne dure que quelques secondes). 2) administration répétées des traitements antitumoraux 2 à 5 fois par semaine selon les thérapies, durant 1 mois au maximum ; 3) un prélèvement de sang sous anesthésie juste avant le sacrifice pour nécropsie pour prélèvement des organes d’intérêt (donc 1 seul prélèvement par souris, qui dure 30 secondes au maximum).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
L’ensemble des animaux subira une anesthésie volatile permettant la transplantation (1 injection durant 1min/animal) de cellules tumorales. Les nuisances relatives au développement d’une tumeur pancréatique seront suivies par imagerie optique par bioluminescence (nécessitant une anesthésie volatile – hebdomadaire – 15min/souris) et à l’évaluation des signes cliniques faisant intervenir des actes de pesées du poids corporel régulières et de manipulation qui peuvent être des sources de stress (moins de 3min/animal). Enfin, l’évaluation de candidats thérapeutiques se fera via, au maximum, 3 administrations par semaine (1 injection durant 1min/animal) de composés dans des conditions connues pour ne pas engendrer de toxicité.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Le sort de tous les animaux sera la mise à mort sous anesthésie pour prélèvement d’organes en vue d’analyses biochimiques et histologiques.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Concernant le remplacement, le recours aux animaux est indispensable pour ce projet. D’une part, pour cette étude mécanistique, les données expérimentales devront être en grande partie obtenues sur des échantillons de tumeurs et organes corporels, et cette démarche est limitée chez l’homme. Les gestes de prélèvement de tissu pancréatique sont très invasifs en clinique ; une seule biopsie est faite par endoscopie au diagnostic de cancer du pancréas, et seuls les moins de 20% de patients montrant une tumeur localisée dans le pancréas sont éligibles pour une résection de la tumeur par chirurgie qui n’est faite qu’une seule fois. Ainsi nous ne disposons pas d’échantillon tumoral pour plus de 80% des patients et un suivi dynamique n’est possible chez aucun. D’autre part, les critères métaboliques et fonctionnels que nous allons étudier sont de types physiologiques, et ne sont donc pas reproductibles avec des cultures de cellules ou des systèmes alternatifs in vitro reproduisant la physiologie animale qui sont en cours de développement mais pas encore au point. C’est pourquoi nous ne pouvons pas remplacer l’étude chez l’animal vivant.
2. Réduction
Nous n’utiliserons que le nombre de souris nécessaires pour l’exploitation statistiques des données, à savoir 230 individus sur 5 années conformément à la règle de réduction. Ce chiffre a été déterminé par un calcul d’effectif prenant en compte les données statistiques connues pour ce modèle.
3. Raffinement
Dans un souci de raffinement, la transplantation des cellules cancéreuses et le suivi par imagerie seront réalisées sous anesthésie gazeuse. D’autre part, nous avons déterminé des points limites à ne pas franchir pour respecter le bien-être de l’animal : un contrôle quotidien, par du personnel compétent, de l’état clinique de nos animaux sera réalisé selon un système d’évaluation avec indices de 0 (normal ou léger) à 3 (changements importants par rapport à la normale) pour différents critères physiologiques et comportementaux. Afin de respecter leur instinct grégaire, les souris seront seront hébergées collectivement (4 à 5 animaux par cage) dans des salles dont les paramètres d’ambiance sont contrôlés (température ; renouvèlement d’air ; éclairage artificiel avec alternance jour/nuit) et leur milieu sera enrichi par la présence dans chaque cage de matériel de nidation (en alternance, tiges de papier, pelotes de lanières de papier ou abri en carton). La nourriture et l’eau de boisson seront fournies ad libitum. Le changement des litières aura lieu une fois par semaine.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le projet nécessite une espèce de la classe des mammifères qui soit proche de l’humain pour sa physiopathologie de tumeur cancéreuse. Les tumeurs pancréatiques qui se développent chez la souris montrent de nombreuses similarités avec les tumeurs humaines, faisant de la souris un très bon modèle d’étude. De plus, il est connu que plus de 80% de protéines (séquences nucléiques codantes) sont homologues entre la souris et l’homme y compris au niveau immunitaire, ce qui renforce l’utilité du modèle pour ce projet qui concerne le système immunitaire. Pour toutes ces raisons, le choix de travailler chez la souris, qui présente l’avantage d’être de petite taille et facilement manipulable, est entièrement justifié. Les souris allogreffees seront implantées à l’âge de 6 à 10 semaines, ce qui est un âge classique pour ce type de modèle expérimental de tumeur induite par greffe de cellules cancéreuses.