Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 23/07/2024
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-211630)
Un traitement administré cinq jours par semaine pendant toute la vie de l’animal, des prises de sang chaque semaine sous anesthésie et une ponction de moelle dans le tibia : 13 112 souris vont être utilisées, toutes tuées et autopsiées à l’issue. 1 242 d’entre elles sont engagées dans des procédures classées sévères, 11 800 dans des procédures légères, le reste en gravité modérée. Les souris reçoivent par injection des cellules de leucémie humaine puis des inhibiteurs de deux protéines de survie cellulaire, le porteur rappelant qu’une version antérieure de ce blocage faisait chuter les plaquettes sanguines et provoquait des hémorragies. La lignée retenue est immunodéficiente au point d’accepter des cellules humaines et développe peu de tumeurs spontanées, ce qui rend selon lui la croissance des greffes rapide et les résultats reproductibles.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La leucémie est un cancer caractérisé par la prolifération excessive et le blocage de la différenciation des cellules immatures du sang, Selon la cellule d’origine à partir de laquelle la maladie se développe et selon la vitesse de ce processus, on peut distinguer différents types de leucémies dont les leucémies aiguës lymphoblastiques (LAL). Parmi les LAL, on distingue deux sous-types : les LAL-B et les LAL-T. Les leucémies affectent enfants et adultes, et malgré le fait que dans les dernières années beaucoup de progrès ont été fait du point de vue thérapeutique, des rechutes fatales sont observées dans 20 % des LAL-T pédiatriques et 50% des LAL-T de l’adulte. Il est donc essentiel de poursuivre la compréhension des mécanismes moléculaires conduisant à ces pathologies pour concevoir des thérapies ciblées pouvant améliorer la survie des patients leucémiques. Les protéines que nous étudions dans ce projet sont des acteurs essentiels de la survie des cellules en général et des cellules leucémiques en particulier. Afin d’éradiquer les cellules cancéreuses il est donc important d’interférer avec leur survie. L’objectif est donc de tester des inhibiteurs de ces protéines pour empêcher la survie des cellules leucémiques inoculées aux animaux. Le but est de trouver des traitements ciblés permettant la mise en rémission de patients résistants ou ayant rechuté.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Les patients atteints de LAL-T sont traités par des agents chimiothérapeutiques pendant un temps long qui provoquent des effets secondaires importants. De plus, les patients qui sont résistants à la phase d’induction de chimiothérapie et ceux qui rechutent ont un pronostic vital très sombre et il n’existe pas de traitement permettant de prolonger leur survie dans l’attente d’une greffe par exemple. Il est donc essentiel de trouver de nouveaux traitements ciblés. De plus, les patients normalement mis en rémission par la chimiothérapie pourraient aussi bénéficier de ces nouveaux traitements ciblés si ces nouvelles molécules sont plus efficaces et moins toxiques. Nous avons précédemment montré que l’inhibition à la fois des protéines d’intérêt altérait profondément l’expansion des cellules leucémiques in vivo mais que cet effet thérapeutique était associé à une diminution du taux de plaquettes sanguines provoquant des hémorragies . Nous disposons actuellement d’un inhibiteur de BCLx dont la délivrance est ciblée exclusivement aux cellules leucémiques, ce qui devrait empêcher sa toxicité. Si les expériences in vivo démontrent ses propriétés anti-leucémiques soit seul, soit en combinaison avec l’inhibiteur de BCL2, ou avec un traitement chimiothérapeutique, il pourrait rapidement représenter une offre thérapeutique sérieuse pour les patients atteints de LAL-T.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Dans un premier lot, les cellules leucémiques sont injectées par voie intraveineuse aux animaux vigiles (durée du geste : inférieure à 20sec). Des prises de sang sur animal anesthésié sont faites 2 semaines après l’injection (durée de l’anesthésie inférieure à 5 minutes). Lorsque les animaux développent la leucémie, ils sont traités 1 fois par injection intraveineuse (durée du geste < à 20 sec). Des prises de sang hebdomadaires sont réalisées sur animaux anesthésiés (durée de l’anesthésie < à 5 minutes). Dans un autre lot les cellules leucémiques sont injectées par voie intraveineuse aux animaux vigiles (durée inf 20 sec). Des prises de sang sur animal anesthésié sont faites 2 semaines après l’injection (durée de l’anesthésie inférieure à 5 minutes). Lorsque les animaux développent la leucémie, ils recoivent un 1er traitement par voie intra-veineuse sur animaux vigiles et un second traitement par gavage (durée de chaque geste inf à 10 sec). Une partie des animaux recevra ce traitement 5jours par semaine pendant 3 semaines. Une autre partie des animaux recevra ce traitement 5 jours par semaine pendant toute sa vie. Une dernière partie de ces animaux recevra ce traitement 5 jours par semaine pendant 3 semaines et recevra en plus une chimiothérapie à raison de 2 injections le 1er jour du traitement puis une injection par jour pendant 4 jours consécutifs. Ce traitement sera répété 2 fois. Le suivi de la leucémie se fait par une prise de sang hebdomadaire sur animaux anesthésiés et une ponction de moelle dans le tibia des souris anesthésiées (durée de l’anesthésie inférieure à 5 min) sera réalisé à la fin du premier traitement pour les animaux traités en continu et pour les animaux traités par chimiothérapie. Dans un dernier lot, les cellules leucémiques sont injectées par voie intraveineuse aux animaux vigiles (1 fois au cours de l’expérience). Des prises de sang sur animal anesthésié sont réalisées 3 semaines (durée de l’anesthésie < à 5 minutes). Lorsque les animaux développent la leucémie, ils sont traités 1 fois par injection intra-veineuse sur animaux vigiles (durée du geste inf à10 sec).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Suite à l’injection de cellules leucémiques, les souris vont développer une leucémie . Le développement de la leucémie s’accompagne de signes cliniques associés tels que respiration altérée, poils hirsutes . Les nuisances attendues lors de l’administration des traitements non irritants par injections intraveineuses ou injections dans l’abdomen seront celles liées à la piqûre elle-même (gène de courte de durée). L’administration des traitements par gavage entrainera un stress de courte durée lié à la contention de l’animal.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
L’ensemble des animaux traités par les différents agents seront mis à mort et autopsiés afin d’analyser en détail les différents organes.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Il existe plusieurs méthodes pour identifier le caractère potentiellement « anti-leucémique » d’une drogue, comme l’utilisation de lignées in vitro et de cellules primaires ex-vivo. Un panel d’inhibiteurs de BCLX et BCL2 a été préalablement testés dans ces conditions afin d’identifier les meilleurs d’entre eux. La leucémie est un cancer caractérisé par la prolifération excessive et le blocage de la différenciation des cellules immatures du sang, localisées dans la moelle osseuse. Ce micro-environnement complexe ne peut pas être mimé par les expériences in vitro, ni même par les systèmes de co-culture. L’impact thérapeutique des composés ne peut donc qu’être adressé in vivo au sein d’un environnement complexe qui récapitule au mieux le développement de la leucémie chez l’Homme.
2. Réduction
Pour limiter le nombre d’animaux à utiliser, nous adapterons le nombre des animaux par lot de manière à avoir un nombre suffisant pour obtenir des résultats statistiquement significatifs tout en limitant au maximum ce nombre. Chaque expérience sera réalisée une seule fois sur chaque xénogreffe.. La première procédure permettra de choisir la meilleure dose de traitement à utiliser pour la suite du projet afin de réduire le nombre d’animaux utilisés. A noter que seuls les traitements ayant donné des bons résultats in vitro seront testés sur les animaux Des ponctions de moelle, à l’image des myélogrammes réalisés chez les patients, en sortie de traitement seront réalisées afin de mesurer les propriétés anti-leucémiques des agents testés sans avoir à mettre à mort les animaux. De cette façon nous pourrons mesurer les effets a court terme et à long terme (courbe de survie) au sein de la même expérience. Les expériences comprendront un nombre minimum pour être statistiquement valable.
3. Raffinement
Tous les prélèvements sanguins seront réalisés sous anesthésie générale. Outre le prélèvement de sang qui permet une mesure objective de l’envahissement par les cellules leucémiques, les souris seront pesées régulièrement. Les souris seront mises à mort dès l’apparition des points-limite tels que décrits dans la grille de score (perte de mobilité, charge tumorale maximale atteinte avec baisse de l’intensité des marqueurs). Nos expériences précédentes montrent que sur une large partie des xénogreffes (mais pas toutes), la baisse des marqueurs permet de suivre l’évolution de la charge tumorale et en plus de réaliser des courbes de survie en anticipant les stades moribonds. Tous ces signes cliniques sont décrits dans une grille de score afin d’éviter toute souffrance inutile des animaux.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La souris est le modèle de prédilection pour les expériences menées en recherche en thérapeutique du cancer, en particulier pour sa parenté biologique avec l’Homme. Ce modèle est utilisé dans de nombreuses études en cancérologie, notamment pour des expériences de greffes de tumeurs humaines utilisant des souris très immunodéficientes. En effet, celles-ci permettent l’expansion de cellules humaines primaires saines et /ou cancéreuses permettant l’élaboration de modèle pour l’étude pré-clinique de composés pharmacologiques sélectionnés. L’utilisation de tels modèles permet d’étudier l’importance de l’environnement, les cellules saines du stroma dans les processus cancéreux. De plus, le modèle murin choisi est un modèle de choix puisque les tumeurs spontanées sont rares et la croissance tumorale induite par greffe est relativement rapide. Les souris NSG arriveront à l’animalerie, âgées de 6 semaines. Après une période d’adaptation d’une semaine minimum à l’animalerie, les animaux seront alors utilisés à l’âge de 7 semaines de manière à favoriser la reproductibilité des résultats.