Etude du microenvironnement immunitaire dans le développement précancéreux à la zone de transition anorectale

Les épithéliums sont des tissus qui se renouvellent constamment et sont susceptibles de développer des cancers. Ces cancers appelés carcinomes font partie des cancers les plus fréquents et les plus agressifs chez l’homme. Nous avons fait des progrès majeurs dans la compréhension des mécanismes impliqués dans ces cancers. Nous avons identifié une voie de signalisation qui est un puissant suppresseur de tumeur dans ces épithéliums et un oncogène qui est un facteur important dans l’initiation tumorale. Nous avons aussi montré que les zones de transition entre différents types d’épithéliums sont entourées d’un environnement unique qui pourrait favoriser l’initiation de cancers. Nous avons développé un modèle unique de souris exprimant cet oncogène spécifiquement à la zone de transition se trouvant à la zone anorectale et qui entraine une prolifération anormale dans cette zone. Le but de ce projet est de récapituler des tumeurs anorectales pour suivre les étapes précoces de la progression tumorale et pour établir une cartographie au niveau de l’environnement tissulaire et immunitaire de cette zone. Cette étude permettra de mettre en évidence des éléments potentiellement impliqués dans la progression d’un état normal à cancéreux, que nous validerons in vivo et sur des cultures tridimensionnelle de zone de transition.

Les cancers se développant dans les zones de transition anorectales sont des carcinomes et font partie des cancers les plus fréquents et agressifs chez l’homme. Cependant les mécanismes moléculaires de dissémination de ces cancers sont peu étudiés et basés majoritairement sur des corrélations cliniques. De plus, la physiologie des cellules dans ces régions et leur rôle dans l’initiation tumoral sont peu étudiés. Depuis 10 ans, les développements de l’oncologie et les succès récents de l’immunothérapie ont montré le rôle déterminant des cellules immunitaires dans la progression des cancers en stade avancé. Cependant, peu de choses sont connues sur l’interaction entre les cellules immunitaires et les cellules épithéliales au début du processus de transformation. L’utilisation de modèles animaux qui permet de suivre le devenir de ces cellules dans des situations de stress induit par des blessures qui peuvent être des débuts de situation cancéreuses sont donc indispensables pour extrapoler de futur développement de thérapies ciblées chez l’homme.

Une partie des animaux seront soumis à des blessures mécaniques à la zone de transition anorectale. La blessure sera effectuée sous anesthésie gazeuse, sera complémentée d’une injection d’un antidouleur et sera répétée 2 fois par semaine pendant 2 semaines (4 blessures) ou 4 semaines (8 blessures) afin de récapituler les étapes de la progression tumorale. Le geste complet (en prenant en compte la durée d’anesthésie, l’injection et la blessure) dure environ 10 minutes par animal. Une partie des animaux seront soumis aux mêmes blessures en ajoutant des injections intrapéritonéale d’anti-IL-17 ou d’IgG contrôle afin de déterminer si la diminution de l’inflammation ralentit ou arrête le développement tumoral. Ces injections seront réalisées la veille de chaque blessure. Une partie des animaux recevront une transplantation orthotopique de cellules issues d’organoïdes murins exprimant un oncogène pour analyser les étapes précoces du développement tumoral. La transplantation se fera via une injection à la zone anorectale. Les animaux seront manipulés pour évaluation de l’état général via une grille de score et pesés 2 fois par semaine (environ 5 minutes par animal).

Les animaux exprimant l’oncogène KRAS au niveau des zones de transition, sont connus pour présenter un phénotype dommageable qui se traduit par le développement de papillomes au niveau buccal au bout de 1 mois d’induction. Les papillomes sont des proliférations excessives de couches épithéliales non malignes et non invasives mais qui créent une gêne lors de la prise de nourriture solide lorsqu’ils atteignent une certaine taille. Les animaux induits présentent également une hyperplasie au niveau des zones de transition (notamment gastrique et anorectale). La répétition des blessures crée une inflammation au niveau de la zone anorectale qui entraîne une prolifération anormale. Les animaux recevront des injections ce qui crée une douleur. Lors de l’acte de blessure anorectale (2 fois par semaine pendant 2 ou 4 semaines), la zone anorectale sera grattée avec un scalpel à bout rond ce qui va créer une lésion et donc une douleur. Le développement des organoïdes greffés à la zone de transition anorectale crée une lésion. La manipulation des animaux peut entrainer un stress. Les animaux seront identifiés avec une bague au niveau de l’oreille et une biopsie de queue sera réalisée pour le génotypage ce qui crée une douleur ponctuelle.

Tous les animaux de toutes les procédures du projet seront mis à mort afin d’effectuer les prélèvements d’organes nécessaires à nos analyses ou sans prélèvements s’ils ne possèdent pas le génotype d’intérêt.

Nous avons créé un modèle murin pour une meilleure compréhension du développement des cancers des zones de transition et pour le développement de meilleures méthodes de diagnostic et traitement des cancers épithéliaux dans le futur. De plus les techniques de blessure proposées chez la souris sont optimales pour obtenir des résultats qui pourront être extrapolés chez l’homme. Des animaux adultes seront utilisés pour avoir un poids équivalent entre les animaux et s’assurer de la maturité.