Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 03/04/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-790126)
Pour renforcer des lymphocytes T et NK contre la leucémie aiguë myéloblastique, 144 souris NSG immunodéficientes vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées en fin de procédure pour l’étude du sang, de la rate et de la moelle osseuse. Chacune subit une irradiation corporelle totale sous anesthésie générale, deux à cinq injections intraveineuses de cellules leucémiques ou effectrices, sept injections de luciférine, sept séances de bioluminescence et sept prises de sang par voie rétro-orbitale. La xénogreffe de cellules souches humaines peut déclencher une maladie du greffon contre l’hôte atteignant la peau, le foie et l’intestin, et une leucémie très avancée peut provoquer des douleurs osseuses. Le porteur indique qu’aucun anti-inflammatoire ne peut être administré, puisqu’il interférerait avec le système immunitaire étudié, et que si des morphiniques devenaient discutables, l’animal serait tué plutôt que soulagé.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Ce projet vise à développer de nouvelles approches pour renforcer l’efficacité des cellules immunitaires contre les cancers du sang, en particulier la leucémie aiguë myéloblastique. Cette maladie est agressive et présente un fort risque de rechute après une greffe de moelle osseuse. Nous explorons deux stratégies complémentaires : (1) Une modification génétique : Nous modifions les cellules immunitaires pour leur faire exprimer des récepteurs spécifiques leur permettant de reconnaître et d’attaquer plus efficacement les cellules cancéreuses. (2) Une approche biochimique innovante permettant fixer chimiquement des molécules à la surface de cellules immunitaires, afin d’améliorer leur capacité à repérer et détruire les tumeurs. Avant d’envisager une application clinique, il est indispensable de valider ces stratégies dans un modèle préclinique. In vitro, ces deux stratégies se sont déjà révélées hautement efficaces. L’expérimentation animale, en particulier sur des souris immunodéficientes, est essentielle pour évaluer leur efficacité et leur sécurité dans un organisme vivant. Cette étape permettra de mieux comprendre comment ces cellules modifiées interagissent avec leur environnement et d’identifier d’éventuels verrous empêchant nos stratégies de fonctionner in vivo.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Les approches développées dans ce projet pourraient améliorer les traitements des cancers du sang en rendant les cellules immunitaires plus efficaces et mieux ciblées. Les bénéfices attendus incluent : (1) Une meilleure efficacité des thérapies cellulaires : Grâce aux modifications génétiques et biochimiques, les cellules immunes seront capables de reconnaître et d’éliminer plus efficacement les cellules cancéreuses, réduisant ainsi le risque de rechute. (2) Des alternatives aux traitements actuels (3) Un impact potentiel au-delà des cancers du sang : Ces innovations pourraient être adaptées à d’autres types de cancers, comme les lymphomes B ou les tumeurs solides, en ciblant des récepteurs spécifiques. (4) Des avancées pour les greffes de moelle osseuse : En exploitant les différences génétiques entre donneur et receveur, il serait possible d’optimiser l’effet anti-leucémique. Si ces stratégies se révèlent efficaces et sûres, elles pourraient être testées dans des essais cliniques chez l’homme, avec pour objectif final d’offrir de nouvelles options thérapeutiques aux patients atteints de cancers hématologiques agressifs.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Irradiation corporelle totale sous anesthésie générale : 1 fois ; Injection intraveineuse de cellules génétiquement modifiées, sous anesthésie générale (lignées leucémiques, effecteurs) : 2 à 5 injections selon les procédures ; Injection intrapéritonéale de luciférine : hebdomadaire, 7 fois ; Bioluminescence : hebdomadaire, non invasif, sous anesthésie générale, 7 fois ; prise de sang sous anesthésie générale + locale: hebdomadaire, 7 fois
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
La gravité attendue des diverses procédures est faible à modérée (irradiation, injection intraveineuse (IV) de cellules leucémiques / lymphomateuses / ou de cellules souches hématopoïétiques, injection IV des cellules effectrices, bioluminescence et prise de sang hebdomadaire sous anesthésie par voie retro-orbitale). Nuisances prévues : – le transport et l’irradiation sur site peuvent provoquer un stress modéré et transitoire – l’anesthésie gazeuse peut provoquer une baisse de la température corporelle et un assèchement des yeux – les injections intraveineuses (cellules) et intrapéritonéales (luciférine) peuvent provoquer un stress transitoire – l’enregistrement de la bioluminescence peut provoquer un stress – les prélèvements sanguins peuvent provoquer un stress et une douleur – le développement de cancer du sang (leucémie et lymphome) chez la souris peut entrainer, dans de rares cas de maladie très avancée, des douleurs osseuses – la xénogreffe de cellules souches hématopoïétiques humaines peut entrainer une réaction de type maladie du greffon contre l’hôte avec atteinte cutanée, hépatique et intestinale
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
La totalité des animaux ayant reçu l’injection d’une lignée leucémique ou une xénogreffe de CSH seront euthanasiés en fin de procédure, pour étude tissulaire (sang total / rate / moelle osseuse).
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Nos travaux de recherche s’inscrivent dans une dynamique de transfert des connaissances vers la clinique avec le développement de nouvelles immunothérapies basées sur les lymphocytes pour soigner des hémopathies. La validation de nos modèles nécessite d’être éprouvée dans un modèle animal. La souris NSG immuno-déprimée est un modèle adapté qui permettra de répondre sur le gain en efficacité anti-tumorale de ces immunothérapies. Nous avons déjà validé l’efficacité de ces immunothérapies contre de nombreuses lignées leucémiques et des bastes primaires in vitro. Cependant, ces expériences ne permettent pas de présumer de leur efficacité une fois injectées dans un organisme.
2. Réduction
Dans le cadre de notre engagement éthique à réduire le nombre d’animaux utilisés à des fins expérimentales, la détermination a priori de l’effectif des lots n’est pas réalisable compte tenu du caractère novateur et exploratoire de notre étude pilote. L’effectif des groupes sera déterminé de manière à maintenir une puissance statistique suffisante tout en minimisant strictement le nombre d’animaux utilisés. Des analyses statistiques seront effectuées a posteriori, en privilégiant des méthodes adaptées aux très petits échantillons.
3. Raffinement
Les souris seront hébergées dans des cages ventilées (5 souris maximum par cage) en milieu enrichi (copeaux de litière, lambeaux de papier) dans des salles à température et hygrométrie contrôlées. Les litières sont changées chaque semaine par le personnel qualifié de l’animalerie. Par ailleurs, chez l’humain, le développement d’une leucémie aiguë n’est généralement pas source de douleur, sauf en cas de maladie très avancée où des douleurs osseuses peuvent apparaitre. La xénogreffe de cellules souches hématopoïétiques humaines peut se compliquer de maladie du greffon contre l’hôte, avec une atteinte possible cutanée, digestive ou hépatique. Enfin, la transplantation de cellules NK humaines ne se complique pas de maladie du greffon contre l’hôte. Une observation quotidienne des animaux sera réalisée par le personnel zootechnique et les expérimentateurs. L’échelle de points limite utilisée sera une échelle habituellement utilisée dans les modèles de xénogreffes. En cas d’atteinte d’un signe clinique sévère, ou de deux signes cliniques notables, l’animal sera euthanasié. L’administration d’anti-inflammatoires n’est pas possible dans ce protocole car ce traitement interagirait avec le système immunitaire des souris, qui est l’objet de la présente étude. Si l’administration d’antalgiques morphiniques était amenée à être discutée (douleur forte sur leucémie aiguë avancée sans possibilité d’amélioration, signifiant l’échec du traitement), l’animal serait euthanasié.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
L’objectif étant de cibler un antigène humain, l’utilisation de souris immuno-déficientes permettant l’implantation de cellules tumorales humaines est essentielle. Nous avons donc choisi de travailler sur des souris NSG. Nous utiliserons des animaux âgés de 8 à 10 semaines. Le stade de développement est justifié par la nécessité d’avoir des animaux adultes afin de se placer au plus près des conditions du développement tumoral chez l’humain.