Evaluation de nouveaux outils radiothérapeutiques ciblant le noyau des cellules cancéreuses – EU1/2

Malgré les efforts de la recherche et les nombreux traitements développés dans le cadre de la lutte contre le cancer, les cellules cancéreuses parviennent parfois à échapper aux thérapies de différentes façons. Afin de contourner ce problème, la mise au point de nouveaux outils ciblant des vulnérabilités tumorales clés couplés à la radioactivité est actuellement en plein essor. Cette technologie est appelée radiothérapie interne vectorisée (RIV). Elle consiste à lier un élément radioactif à une molécule, ou vecteur, capable de se lier de manière spécifique à une cible biologique fortement exprimée dans la tumeur afin que le vecteur puisse diriger et concentrer l’élément radioactif dans les cellules cancéreuses. En fonction de l’élément radioactif choisi, il sera alors possible d’effectuer la détection de la tumeur par imagerie nucléaire ou bien de traiter les cellules tumorales via des rayonnements fortement énergétiques. Ces rayonnements détruisent l’ADN des cellules cancéreuses, ce qui mène à la destruction de la tumeur. Il a été démontré que la protéine N est fortement exprimée dans de nombreux cancers. Plusieurs types de vecteurs capables de se lier spécifiquement à la protéine N ont été développés. A la différence de nombreuses autres protéines exprimées par les cellules cancéreuses, la protéine N est capable de transporter les vecteurs qui s’y lient jusqu’à son noyau cellulaire qui contient l’ADN. En rapprochant l’élément radioactif de l’ADN, il est possible de potentialiser l’effet de la thérapie, tout en diminuant sa toxicité pour les cellules saines. Nous avons sélectionné deux vecteurs se liant à la protéine N de manière différente afin de maximiser les chances d’identifier un système efficace. Comme il existe plusieurs types d’élément radioactif avec des propriétés très différentes, il est nécessaire de comparer l’efficacité de plusieurs combinaisons vecteur-élément radioactif afin d’identifier le couple le plus efficace. Alors que certains de ces éléments radioactifs émettent des rayonnements ionisants capables de détruire les cellules cancéreuses, d’autres peuvent être utilisés pour détecter les tumeurs par imagerie, ce qui permettra dans un premier temps de vérifier que les vecteurs s’accumulent bien dans la tumeur chez la souris. Dans un second temps, l’imagerie permettra de sélectionner les patients dont les tumeurs expriment la protéine N et qui seront donc éligibles à la thérapie. Ce projet se déroulera dans 2 établissements utilisateurs.

Les traitements actuels par radiothérapie interne vectorisée sont presque systématiquement accompagnés d’effets secondaires graves dus aux dommages provoqués aux cellules non-cancéreuses. En dirigeant les éléments radioactifs de manière spécifique au noyau des cellules cancéreuses, la stratégie de ce projet a pour but d’augmenter l’efficacité de ces thérapies tout en diminuant leur toxicité. Le but final est de réaliser une phase I clinique chez l’Homme à la fin de l’étude

Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : – 1 Injection en sous-cutané au moment de la greffe de cellules tumorales (réalisée dans l’établissement 1, 5 min maximum). – 1 injection de produit en intraveineuse dans la veine de la queue lors des expérimentations d’imagerie ou de traitement (réalisée dans l’établissement 2, 5 min maximum). – Anesthésie à l’isoflurane réalisée lors de la greffe des cellules tumorales (réalisée dans l’établissement 1, 5 min maximum), lors de l’injection intraveineuse des produits (réalisée dans l’établissement 2, 5 min maximum) ou au moment de la mise à mort (réalisée dans l’établissement 2, 5 min maximum) ainsi que pendant l’acquisition des images (réalisées dans l’établissement 2, 45 min maximum). Il y aura au total 6 anesthésies au maximum pour chaque animal. – Imagerie à l’aide d’un scanner dans les procédures d’imagerie (réalisées dans l’établissement 2, 45 min maximum). – Mesures du poids et de la taille des tumeurs dans les procédures d’imageries et d’évaluation de l’efficacité des traitements (réalisée dans l’établissement 2, 1 min maximum).

Au sein de ce projet, plusieurs nuisances ou effets indésirables sur les animaux sont attendus et cités ci-dessous : – douleurs générées lors de la greffe des cellules tumorales, lors de l’injection des agents d’imagerie ou de thérapie. – lésions locales au site d’injection dû à la rétention du composé radiomarqué. – gêne ou douleur provoquée par la croissance des tumeurs – fatigue provoquée par la déplétion légère à modérée de cellules sanguines ou troubles digestifs dans les jours suivant l’injection du traitement radioactif, notamment lors de la détermination de la dose radioactive maximale tolérée par l’animal préalable à l’évaluation de l’efficacité thérapeutique de notre composé. – stress généré par les contentions lors des pesées, lors des mesures de la taille de la tumeur à l’aide du pied à coulisse ou encore lors de l’anesthésie générale effectuée pour la greffe, les injections ou avant la mise à mort de l’animal. – sentiment d’isolement et absence de liberté d’expression causés par l’hébergement individuel des animaux à partir de l’injection radioactive lors des expérimentations d’imagerie et de biodistribution.

Les animaux seront mis à mort sous anesthésie générale à l’issue de l’ensemble des manipulations expérimentales qui constituent le présent projet. Cette méthode se justifie par la présence d’une greffe de tissu tumoral humain sur chacun des animaux ainsi que la réalisation d’une injection radioactive sur chaque souris incluse dans les expérimentations d’imagerie ou de thérapie. Les organes ainsi que le cadavre devront également être récupérés à la fin des procédures d’imagerie pour permettre un comptage de la radioactivité organe par organe. Un suivi de la courbe d’atteinte de points limites sera également nécessaire lors des études de l’efficacité thérapeutique.

Le taux de réussite du développement des modèles tumoraux humains est fortement lié au type de souris utilisé pour implanter le tissu tumoral. Les souris immunodéprimées sont couramment utilisées pour développer des modèles de tumeurs humaines car celles-ci se caractérisent par l’absence d’un organe (le thymus), ce qui se traduit par un nombre considérablement réduit de cellules immunitaires fonctionnelles afin d’éviter que leur système immunitaire empêche le développement des cellules cancéreuses. Ces animaux présentent le meilleur taux de réussite pour la prise tumorale de tissu humain et seront donc utilisés dans ce projet. Les animaux ont 8 semaines lorsqu’ils sont inclus dans chacune des procédures car la prise tumorale est meilleure à cet âge, et ils sont plus résistants aux radiations.