Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 08/03/2024
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-375269)
1 572 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Les mâles porteurs de la mutation développent un cancer de la prostate, avec des difficultés à uriner, et reçoivent jusqu’à huit injections espacées de 48 heures avant d’être tuées pour prélever prostate et sang. Les nouveau-nés qui n’ont pas le bon génotype ou le bon sexe sont tués, seuls des reproducteurs restant en élevage. Le porteur affirme que le micro-environnement de la prostate est impossible à mimer in vitro et juge le modèle murin « indispensable » pour tester des immunothérapies dont l’application humaine reste énoncée au conditionnel.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Le cancer de la prostate (CaP) est le cancer le plus fréquemment diagnostiqué et la deuxième cause de décès par cancer chez les hommes des sociétés occidentales. Le gène PTEN est un suppresseur de tumeur dont la mutation est observée dans la majorité des cancers de la prostate chez l’Homme. Dans notre étude, nous utilisons un modèle murin transgénique dont les mâles développent un CaP du fait de la perte du gène PTEN dans les cellules de la prostate. Ce modèle préclinique de CaP récapitule les phases de progression du CaP humain. La morbidité et la mortalité élevées du CaP avancé nécessitent le développement de nouvelles stratégies de traitement. Les progrès spectaculaires dans le traitement de certains cancers sont liés à l’utilisation de l’immunothérapie mais malheureusement, ce traitement seul est peu efficace pour le cancer de la prostate chez l’homme. Aussi, il a été suggéré qu’il fallait prendre en compte le rôle des différentes cellules immunitaires dans le développement du CaP. Nous avons étudié l’évolution de l’infiltrat immunitaire dans notre modèle pré-clinique de CaP et, nous avons montré une augmentation de certaines populations de cellules immunitaires associées à la progression tumorale et nous suspectons une altération de leurs fonctions biologiques. Le but du projet actuel est d’étudier plus en détail ces cellules immunitaires de la prostate d’un point de vue fonctionnel et de se baser sur nos résultats pour développer des immunothérapies innovantes et évaluer leur efficacité pour ralentir ou stopper le développement du CaP.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
L’ensemble de nos résultats sur le modèle pré-clinique murin nous permettra des avancées dans la compréhension des cancers de la prostate humains et pourrait conduire à de nouvelles combinaisons d’immunothérapies applicables à l’homme et agissant en particulier sur les cellules immunitaires que nous soupçonnons d’être impliquées dans la progression tumorale dans le cancer de la prostate.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux seront soumis à des anesthésies gazeuses, des contentions de quelques secondes, des biopsies pour le génotypage, des injections intrapéritonéales (IP) sur animaux vigiles, des injections intraveineuses (iv) sous anesthésie gazeuse et un prélèvement sanguin d’un volume n’excédant pas 0.1ml/souris au niveau de la veine sous-mandibulaire sur animaux vigiles avant la mise à mort, l’ensemble de ces gestes techniques n’excédant pas quelques secondes car étant réalisés par du personnel formé et expérimenté. Les animaux en élevage seront soumis à 1 tatouage au niveau des phalanges (quelques minutes) et 1 biopsie au niveau de la queue (quelques secondes) – Certains animaux recevront 2 injections IP à 24h d’intervalle et après 2, 7, 15, 30 ou 60 jours, ils recevront 1 injection iv et 3 min après celle-ci, ils seront soumis à 1 prélèvement sanguin. – Certains animaux recevront 2 injections iv à 1h d’intervalle et 3 min après la 2nde injection iv, ils seront soumis à 1 prélèvement sanguin. – Pour l’induction du cancer de la prostate, certains animaux recevront 5 injections IP à 24h d’intervalle. A) Après 3 mois ou 5 mois, certains animaux en expérimentation seront soumis à des traitements exploratoires et recevront 1 injection IP puis après 5 jours, ils recevront 1 injection iv et 3 min après celle-ci, ils seront soumis à 1 prélèvement sanguin; ou B) Après 3 mois, certains animaux en expérimentation seront soumis à des traitements thérapeutiques et recevront jusqu’à 8 injections IP à 48h d’intervalle chacune ou à 8 injections iv à 48h d’intervalle puis 24h après le dernier traitement, ils recevront 1 injection iv et 3 min après celle-ci, ils seront soumis à 1 prélèvement sanguin.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
– Stress dû à la contention – Douleur au point de piqure et suite à la biopsie – Difficulté à uriner et un besoin d’uriner plus fréquent
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Dans la procédure relative à l’élevage des animaux transgéniques utilisés dans notre étude, certains animaux (mâles et femelles) seront gardés pour le renouvellement des accouplements, tous les mâles qui auront le bon génotype seront gardés en vie et affectés dans des cohortes pour l’étude des macrophages de la prostate, des neutrophiles dans le cancer de la prostate et des tests thérapeutiques dans le cancer de la prostate. Tous les nouveaux-nés qui n’auront pas le bon génotype/sexe seront mis à mort. Tous les animaux transgéniques et non transgéniques affectés dans des cohortes pour l’étude des macrophages de la prostate, des neutrophiles dans le cancer de la prostate et des tests thérapeutiques dans le cancer de la prostate, seront mis à mort à l’issue des différentes procédures et leur prostate et leur sang seront prélevés pour analyse.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Afin de tester les thérapies de demain pour le traitement du cancer de la prostate, le modèle murin est indispensable. En effet notre projet permet d’étudier le développement tumoral de la prostate in vivo en mimant le plus fidèlement la pathologie cancéreuse humaine. La prostate est un organe complexe, c’est une glande exocrine qui répond à des stimuli hormonaux, qui est constituée de nombreux types cellulaires dont les cellules immunitaires, et qui est connectée aux systèmes sanguin, lymphatique et nerveux. L’ensemble de l’organe dans son environnement naturel et avec ses connections sanguines et lymphatiques est nécessaire pour mieux comprendre l’interaction entre le système immunitaire et l’initiation et la progression du cancer de la prostate et pour tester l’efficacité des immunothérapies. En effet, les processus d’oncogénèse et leur interaction avec le système immunitaire de la prostate sont complexes et nécessitent un micro-environnement spécifique et dynamique qu’il est impossible de mimer in vitro ou sur des modèles ex vivo disponibles à l’heure actuelle. Ce n’est que par l’utilisation de lignées de souris transgéniques que nous pourrons clairement apprécier le rôle des cellules immunitaires dans la progression du cancer de la prostate et l’efficacité des immunothérapies ciblées.
2. Réduction
Nous avons utilisé un logiciel de statistiques pour déterminer le nombre minimal mais pertinent d’animaux utilisés dans notre projet et permettant de déterminer avec un risuqe acceptable si la moyenne des valeurs observées dans les groupes contrôle est égale ou différentes des groupes test. Le résultat est de 12 souris par groupe.
3. Raffinement
Les souris seront élevées et hébergées dans des cages enrichies avec du coton pour confectionner des nids et des dômes protecteurs. Toutes les manipulations sur les souris ne seront effectuées que que par du personnel qualifié ayant suffisamment d’expérience avec les procédures expérimentales décrites pour minimiser toute douleur et inconfort possible pour les animaux. Le bien- être et la douleur des animaux seront évalués par une grille de score et l’utilisation de points limites adaptés. La mise en place d’un arbre décisionnel et de critères d’arrêt de souffrance permettra de détecter au plus tôt une éventuelle souffrance animale. Des traitements anti-inflammatoires et/ou analgésiques adéquats, locaux par application topicale ou systémique dans le biberon seront mises en place et les animaux ayant atteint un point limite seront mis à mort.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Nous utiliserons le modèle murin, dont 99% des gènes sont orthologues à l’homme. La physiopathologie de la souris est suffisamment proche de celle de l’homme pour que son étude soit riche d’enseignements permettant d’accroître nos connaissances sur le fonctionnement du système immunitaire des 2 espèces, avec des applications cliniques potentielles pour l’homme. Par ailleurs, la petite taille, la rapidité du cycle de reproduction et les techniques de mutagénèses conditionnelles font de la souris le modèle le mieux approprié pour les études envisagées. Seul le modèle murin transgénique nous permet d’induire une mutation spécifique dans la prostate après la puberté et ainsi reproduire le développement du cancer de la prostate de l’homme. Nous utiliserons des animaux adultes pour l’ensemble des expériences. Les souris seront utilisées à 8 semaines puisque le projet s’intéresse à l’organisme adulte afin que leur système reproducteur dont la prostate et leur système immunitaire soient matures et que les stades de développement du cancer de la prostate miment ceux de l’homme.