Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 10/06/2024
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-393395)
7 324 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance légers à modérés. Toutes reçoivent une greffe de cellules tumorales, une partie ensuite des injections intraveineuses ou directement dans la tumeur deux fois par semaine pendant neuf semaines au maximum, avec des prélèvements sanguins hebdomadaires sur trois semaines et une mesure de la tumeur au pied à coulisse deux fois par semaine. Le projet vise à suivre les vésicules émises par les tumeurs et à comprendre comment elles agissent sur les cellules immunitaires, des applications thérapeutiques n’étant évoquées que comme une possibilité ouverte à cinq ans. Le porteur annonce dix souris par groupe expérimental comme règle générale, sans expliquer comment on passe de ce chiffre aux 7 324 animaux du projet.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Le cancer est actuellement la deuxième cause principale de décès à l’échelle mondiale. L’immunothérapie a révolutionné le traitement de certains patients mais dans environ 70% des cas, cette approche s’avère inefficace. Pour améliorer les traitements, il est essentiel de comprendre comment le cancer communique avec notre système immunitaire. Une partie de cette communication se fait via de petites vésicules lipidiques appelées « vésicules extracellulaires », porteuses d’informations génétiques et protéiques. Ces vésicules sont sécrétées par toutes les cellules, mais lorsqu’elles sont sécrétées par les cellules tumorales, elles peuvent moduler la croissance des tumeurs, notamment en interagissant avec la surface des cellules immunitaires ou après capture par ces mêmes cellules. Bon nombre d’études dans ce domaine reposent sur l’utilisation de modèles de culture cellulaire très éloignés d’un contexte physio-pathologique. L’utilisation d’un modèle préservant la complexité de la composition du tissu tumoral, notamment de l’infiltration des cellules immunitaires, est donc une étape cruciale pour comprendre comment les tumeurs communiquent avec notre système immunitaire grâce à ces vésicules extracellulaires. Notre projet de recherche vise à suivre in situ ces vésicules extracellulaires, afin d’étudier leur capacité à interagir avec les cellules du système immunitaire et à en moduler la fonction, de comparer le devenir de différents types de vésicules extracellulaires émises par les cellules tumorales, et d’analyser le mode d’action de ces vésicules dans les cellules réceptrices. Une dernière étape consistera à moduler in vivo la sécrétion de ces vésicules de tumeurs pour moduler leurs effets sur le système immunitaire. Ces travaux permettront d’analyser le rôle de ce mode particulier de communication entre les tumeurs et le système immunitaire. Ils pourraient ouvrir la voie au développement de futures thérapies anticancéreuses ciblant spécifiquement ce mode de communication. L’objectif de ce projet est de caractériser un nouveau mode de communication entre cellules cancéreuses et système immunitaire.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Le cancer est la seconde cause de décès dans le monde, malgré les récentes innovations thérapeutiques. Dans le contexte des immunothérapies visant à reprogrammer le système immunitaire contre le cancer, il est essentiel de mieux comprendre les interactions entre les cellules tumorales et le système immunitaire. Ce projet étudie la communication entre les cellules tumorales et les cellules du système immunitaire grâce au développement de nouvelles méthodes de suivi de vésicules extracellulaires. Il a pour objectif d’identifier le type de cellules immunitaires ciblées par les vésicules extracellulaires issues des tumeurs et de comprendre le mode d’action de ces vésicules. Il découle de résultats obtenus in vitro à l’aide notamment de lignées cellulaires en culture. Avant d’envisager toute application clinique ou thérapeutique chez l’Homme, l’étude de ce processus dans un modèle de tumeur in situ chez la souris est une étape cruciale. Nous prévoyons d’atteindre ces objectifs dans les cinq prochaines années. Les résultats que nous recueillerons grâce à ce projet peuvent ouvrir la voie à de nouvelles approches thérapeutiques en identifiant les types de cellules immunitaires ciblées par les vésicules extracellulaires. Notons que ces vésicules s’accumulent dans les fluides corporels, elles peuvent donc être aisément ciblées par des stratégies thérapeutiques basées sur des protocoles d’injection .
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Des cellules tumorales seront injectées à tous les animaux vigiles (1 fois par expérience, durée du geste inférieure à 10 sec). Certains animaux sont ensuite traités selon 3 protocoles: soit directement dans l’eau de boisson, soit par injections aux animaux vigiles (2 injections à 24h d’intervalle – durée du geste inf à 10sec) soit par eau de boisson et injections. Certains animaux reçoivent un produit préparé au laboratoire par voie intraveineuse (durée du geste inf à 10sec), et d’autres par voie intra-tumorale, ou un produit commercial par voie intra-tumorale, 2 fois par semaine au long de l’expérience (maxi 9 semaines). Des prélèvements sanguins à raison d’1 prélèvement/sem pendant 3 sem) sont réalisés sur une partie de ces animaux (durée de chaque prélèvement inf 20sec – animaux sous anethésie légère). Les animaux sont observés et le développement de la tumeur est mesuré par pied à coulisse 2 fois par semaine (durée du geste inférieure à 20 sec).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les animaux greffés avec des cellules tumorales développeront des tumeurs. Les nuisances attendues lors de l’injection sont limitées à la piqure elle-même : douleur légère immédiate, durée brève. La supplémentation de l’eau de boisson avec de la(Vitamine H, ne devrait pas avoir d’effet sur la quantité d’eau bue par les animaux. Aucun effet délétère n’est attendu y compris en cas de surdosage. Les nuisances attendues lors des injections de « traitement » ou des prélèvements sanguins seront celles liées aux piqures elles-mêmes (douleurs légères immédiates de courte durée)
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les animaux seront sacrifiés pour collecte de différents organes puis des analyses post-mortem seront réalisées sur les tissus.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Ce projet découle de résultats obtenus in vitro à l’aide de lignées cellulaires en culture, ayant permis la validation des méthodes de suivi des vésicules extracellulaires dérivées de tumeur et de leur mode d’interaction avec les cellules cibles. Le projet, centré sur l’étude d’un mode particulier de communication intercellulaire, nécessite l’utilisation d’un modèle préservant la complexité de la composition du tissu tumoral, notamment de l’infiltration des cellules immunitaires. A notre connaissance, aucun modèle in vitro (co-culture, organoïde) ou in silico ne peut se substituer à un modèle animal. Le modèle murin est le plus adapté compte tenu de l’organisation de son système immunitaire, proche de celle de l’Homme.
2. Réduction
1. Les tests in vitro nous ont permis de sélectionner les molécules d’intérêt, réduisant donc le nombre d’animaux à utiliser 2. Nous utiliserons de façon générale 10 souris par groupe expérimental. Ce nombre prend en compte la variabilité intrinsèque à notre modèle, notamment le taux d’obtention de tumeur par injection de cellules tumorales, et permettra l’analyse finale de groupes d’au moins 8 animaux. Il se base aussi sur nos connaissances de nos modèles tumoraux et prend en compte la quantité de matériel cellulaire nécessaire pour les 3 types d’analyses biochimiques post-mortem prévues. Toutes les lignées tumorales génétiquement modifiées seront au préalable validées in vitro.
3. Raffinement
Les modèles développés pour ce projet nécessitent un minimum d’intervention sur les souris, réduisant le stress et la douleur potentielle. Les souris seront suivies tous les 3 jours pour surveiller leur état général. Une grille de score sera utilisée pour évaluer leur état de manière objective. En cas d’atteinte des points limite tel que décrit dans la grille de score, les animaux seront mis à mort.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Comparé à d’autre modèles animaux, la souris est le modèle de choix pour les recherches en immunologie et cancérologie pour sa proximité avec l’homme, et nous avons une expérience au laboratoire de plusieurs dizaines d’années sur l’étude du système immunitaire chez les souris. Les modèles de tumeurs transplantées sont de plus couramment utilisés chez cette espèce Les souris seront utilisées à l’âge adulte (8 à 16 semaines) afin qu’elles aient fini leur croissance, et que les résultats ne soient pas affectés à cause de modifications dues à un âge trop avancé des animaux. De plus, cet âge est adapté pour générer des modèles de tumeurs par la greffe de lignées de cellules tumorales. Enfin, l’âge adulte permet d’étudier un système immunitaire mature.