Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 16/12/2024
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-517986)
Les souris utilisées ici sont génétiquement construites pour développer d’elles-mêmes des lymphomes et des tumeurs intestinales dès leur première année de vie. Elles sont 1 614, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, et des occlusions intestinales sont possibles. Un régime riche en gras alterné deux semaines par mois accélère l’apparition des adénocarcinomes, ce qui permet de ramener les groupes de trente à vingt souris, auxquelles s’ajoutent jusqu’à seize injections intraveineuses sous anesthésie sur huit mois. Toutes sont tuées, et une partie ne sera jamais analysée : ces souris-là meurent dans le cadre de l’entretien de la lignée.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Les cancers MSI (pour microsatellites instables) sont des tumeurs fréquentes, présentant des niveaux élevés de mutations notamment dans des séquences répétées de l’ADN appelées microsatellites. Ces tumeurs sont caractérisées par l’inactivation du système de réparation de l’ADN appelé MMR (pour MisMatch Repair). Il existe un syndrome héréditaire appelé syndrome de Lynch, dû à une mutation sur un des gènes impliqués dans ce système de réparation et qui cause le développement de tumeurs MSI chez les patients atteints de ce syndrome, entre 20 et 50 ans. L’objectif de ce projet est d’étudier les conséquences d’un traitement d’immunothérapie sur l’initiation et la progression tumorale de type MSI. En effet, il s’avère que les cellules tumorales utilisent un système de contrôle en charge de réguler la réponse immunitaire (appelé ICK), normalement prévu pour éviter des inflammations trop importantes ou des maladies auto-immunes, afin d’échapper à la réponse immunitaire antitumorale. Ce type de tumeurs répondent généralement bien aux traitements d’immunothérapie anti ICK et ce type de traitement est proposé aux patients atteints de cancer colique MSI au stade métastatique. Avec ce projet nous voulons démontrer qu’un traitement d’immunothérapie anti ICK préventive induit une augmentation de la réponse immunitaire antitumorale en ralentissant le développement des cancers MSI. Avec ce projet nous proposons de tester plusieurs nouvelles monothérapies/bithérapies et d’évaluer les mutations des cellules tumorales qui échappent au traitement en espérant à termes ouvrir des nouvelles pistes thérapeutiques pour les malades de cancers coliques de type MSI.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet permettra d’élucider dans un point de vue fondamentale l’expression des protéines exprimées par les cellules tumorales lui permettant d’échapper au système immunitaire ICK et d’un point de vue clinique et thérapeutique de valider l’intérêt d’un traitement préventif utilisant une immunothérapie anti ICK afin d’améliorer la prise en charge des patients atteints de cancer colique MSI (pour Microsatellites instables) notamment d’origine héréditaire. Ce projet pourra ouvrir à termes de nouvelles perspectives thérapeutiques innovantes pour les patients avec un cancer MSI résistant aux chimiothérapies standards.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les modèles murins transgéniques utilisés développent spontanément des cancers dit MSI pour microsatellites instables (lymphome et adénocarcinome) dans la première année de vie. D’autres modèles développent spontanément des cancers dit MSI pour microsatellites instables après induction par injection d’une solution en intrapéritonéale sur animal vigile (5 fois à raison de quelques secondes par animal). Le modèle de greffes de cellules tumorales impliquera une anesthésie et une injection sous-cutanée unique de cellules effectuées (7-8 minutes par animal). Une partie des animaux recevront un régime riche en gras à raison de 2 semaines par mois et retrouveront un régime classique les 2 semaines suivantes tout au long du projet. Tous les animaux recevront différents traitements par injections intraveineuse sur animal anesthésiés à raison toutes les 2 semaines pendant maximum 8 mois (environ 1 minutes temps par animal, 16 fois maximum).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les modèles murins transgéniques utilisés développent spontanément des cancers dit MSI pour microsatellites instables (lymphome et adénocarcinome/tumeur intestinale). Les effets indésirables sont donc principalement liés à ce développement tumoral. Les principaux symptômes du lymphome sont une augmentation de la taille des organes lymphoïdes comme la rate, le thymus et le foie ainsi que dans certains cas des ganglions. Pour l’adénocarcinome/tumeur intestinale, il s’agit d’une tumeur qui reste localisé et n’envahi pas les tissus/organes à distance (pas de métastase). Les souris dans ce contexte peuvent faire des occlusions intestinales. Un autre modèle murin utilisé au cours de ce projet impliquera l’injection de cellules tumorales en sous-cutanée dans des souris commerciales et effectué sous anesthésie de courte durée pouvant induire un léger stress thermique, un risque d’arrêt cardiorespiratoire (très rare). Le risque d’une croissance tumorale importante pouvant entrainer dans les cas les plus sérieux : une nécrose des tissus (peu probable d’après notre expérience), des difficultés de mobilité, ou encore une perte de poids. L’alternance entre régime standard et régime riche en gras pourra induire un léger stress en raison du changement d’alimentation (néophobie de la souris). Les injections nécessaires à l’induction de certains modèles par injection intrapéritonéale pourront induire un stress et une douleur de courte durée lié à la piqure de l’aiguille. L’administration des différents traitements par injection intraveineuse seront effectuées sous anesthésie de courte durée pouvant induire un léger stress thermique, un risque d’arrêt cardiorespiratoire (très rare) et également un risque de lésion/infection au site d’injection. Les traitements devraient réduire les effets liés au développement tumorale avec de possibles effets secondaires mais qui semblent très limités.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
À la fin de l’étude, tous les animaux seront euthanasiés selon des méthodes réglementaires adaptée afin de prélever des tissus pour analyse. Une partie des animaux ne seront pas analysés puisqu’ils seront euthanasiés dans le cadre de l’entretien de la lignée.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Un organisme vivant est indispensable pour étudier les acteurs mis en jeu dans le développement tumoral qui est au cœur de ce projet. Il n’est pas possible de recréer in vitro la complexité d’un organisme entier avec tous les acteurs cellulaires rentrant en jeu. Dans le cas d’un projet qui vise à étudier l’effet d’une nouvelle immunothérapie, il est nécessaire travailler sur un modèle in vivo car mieux adaptés à l’observation des effets globaux sur un sujet vivant et en particulier pour ce qui concerne l’initiation et la progression tumoral ainsi que les effets autres qui pourraient se manifester sur l’organisme.
2. Réduction
Le projet impliquera un total de 1614 animaux. Nous limitons au maximum le nombre d’animaux par groupe de façon à obtenir des résultats statistiquement fiables. A cause des variabilités inter-animales et intergroupes, un nombre trop restreint d’animaux engendrerait des résultats trop variables et non valides. Compte tenu des données de la littérature (variabilité attendue) et des effets espérés, un test de puissance statistique a été utilisé pour déterminer le nombre minimum d’animaux nécessaire pour cette étude. Les procédures d’élevage et expérimentales ont été affinées pour éviter l’utilisation inutile de souris. Par exemple, pour les modèles génétiquement modifiés l’utilisation de la stratégie du régime riche en gras alterné permet d’accroitre la fréquence du développement des adénocarcinomes qui sont nécessaires dans ce projet, ce qui permet de réduire la taille des groupes à 20 souris (contre 30 sous régime standard). Il apparait nécessaire de mettre en observation 20 souris par groupe pour espérer mettre en évidence un impact significatif du traitement dans le cadre de notre expérience en restant respectueux de la règle des 3R. Pour les expériences impliquantes des greffes de cellules tumorales, les groupes seront réduits à 10-15 souris. Ces cohortes devraient nous permettre de mettre en évidence l’impact des traitements par immunothérapie simple ou combiné en respectant la règle des 3R. Si l’impact est significatif, ce que nous espérons, il ne sera pas utile de répéter l’expérience.
3. Raffinement
Dans la réalisation de ce projet, l’ensemble des procédures a été mise au point afin de permettre une interprétation fiable dans le respect du bien-être animal, en limitant la douleur et le stress. Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation, les animaux disposent de nourriture et d’eau ad libitum. Le milieu est enrichi à l’aide de coton de nidification ou de maison de type igloo. Nous nous efforçons à chaque instant de raffiner nos procédures afin de garantir le bien-être des animaux en cours de procédure grâce à une surveillance attentive (point limite). Les contraintes induites par le manipulateur dans ce protocole sont faibles (uniquement l’injection des traitements). Elles sont réalisées par du personnel formé et compétent et avec du matériel adapté en condition stérile. Durant les phases de traitement la surveillance sera augmentée afin de mettre en évidence toute intolérance liée au traitement. Un suivi pondéral des animaux sera réalisé afin de mettre en évidence une éventuelle perte/prise de poids. Pour le modèle de xénogreffe sous-cutanée, nous mettrons également en place un suivi bi-hebdomadaire de la croissance tumorale avec des points limites associés. La principale douleur pouvant être subit par les animaux concerne surtout le développement naturel des tumeurs. Ainsi, grâce au suivi et à la très bonne connaissance des modèles murins utilisés, nous pouvons détecter les premiers signes d’un développement tumoral. Dans ce cas, les souris seront immédiatement euthanasiées.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Justification de l’espèce/modèle : Les souris sont des animaux modifiables génétiquement et qui montrent de grandes similarités en termes de mécanismes moléculaires et cellulaires avec l’homme. Pour notre projet, l’utilisation des modèles murins est la seule approche permettant d’intégrer le développement tumoral MSI et la complexité de la réponse aux traitements de chimiothérapie. Justification des stades : Les études se feront avec des animaux adultes. Les modèles animaux qui développent des tumeurs spontanément seront à partir d’environs 8-10 semaines. Les souris auront alors atteint un poids et une taille favorable pour réaliser les gestes techniques. De plus, la mise en œuvre d’un traitement à partir de 8-10 semaines nous permettra d’évaluer l’efficacité d’un traitement préventif. Pour le modèle de greffe sous-cutanée de cellules tumorales, les souris seront traitées par immunothérapie dès 6 semaines et la greffe sera réalisée à 9 semaines de vie. Cela nous permettra d’évaluer l’efficacité d’un traitement préventif.