Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 22/04/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-502463)
Tuées à la fin de chaque procédure, y compris celles dont la tumeur est jugée trop grosse, trop petite ou mal formée au moment de constituer les groupes, 7 920 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur écrit que la présence d’une tumeur, même petite, exclut toute réutilisation, tout replacement et toute adoption. Chaque animal reçoit une greffe de cellules tumorales sous la peau, trois injections de traitement et une de produit de contraste sur animal éveillé, jusqu’à six prises de sang réparties sur trois mois, des séances d’imagerie sous anesthésie et des mesures de tumeur deux à trois fois par semaine. Il s’agit d’occuper temporairement le foie avec une nanoparticule lipidique pour que les médicaments anticancéreux restent plus longtemps dans le sang, sans que la répartition de ces près de huit mille animaux soit détaillée.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
L’objectif de ce projet est d’améliorer l’efficacité des traitements administrés par voie intraveineuse (IV) et de réduire leur toxicité périphérique en modifiant la biodistribution des agents thérapeutiques grâce à leur association à une nanoparticule lipidique. La biodisponibilité systémique des médicaments est essentielle à l’efficacité thérapeutique. Pour atteindre sa concentration maximale dans le tissu cible, comme la tumeur en oncologie, les médicaments doivent surmonter un obstacle biologique de taille : la clairance hépatique. Le rôle du foie est de filtrer le sang afin d’éliminer les composés toxiques, dont un grand nombre de médicaments. Ainsi, de nombreux candidats thérapeutiques prometteurs administrés par voie IV présentent une biodisponibilité faible ou suboptimale, qui se traduit par une accumulation faible ou nulle dans le tissu cible et par une toxicité hors cible potentiellement élevée. Par conséquent, si beaucoup de médicaments présentent un potentiel à l’échelle du laboratoire, la plupart n’ont pas d’avenir clinique. Afin de surmonter cet obstacle, une nanoparticule lipidique a été conçue pour augmenter de façon temporaire la biodisponibilité des thérapies administrées par voie IV et pour minimiser le risque d’effets en dehors de la cible. La nanoparticule lipidique utilisée dans ce projet, est destinée à occuper temporairement les voies hépatiques responsables de la clairance thérapeutique, afin de permettre à un médicament donné de plus fortement s’accumuler dans les tissus cibles pour augmenter son efficacité, tout en minimisant le risque de toxicité hépatique chez le patient. Dans ce projet, la pharmacodynamie, la biodisponibilité, l’innocuité, la biodistribution tumorale et l’efficacité anti-tumorale des compositions thérapeutiques (nanoparticule lipidique + agent thérapeutique) seront comparées à celles de l’agent thérapeutique seul. Le but est d’améliorer le ratio bénéfice – risque des médicaments.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Les résultats de ce projet permettront d’évaluer l’impact de la nanoparticule lipidique sur la biodistribution, l’efficacité et l’innocuité de plusieurs thérapies anti-cancéreuses. A court terme ce projet permettra de faire progresser les connaissances sur le design des nanomédecines. Il permettra d’optimiser les propriétés physico-chimiques des agents thérapeutiques et de cette nanoparticule lipidique pour obtenir un meilleur ratio bénéfice – risque des traitements associés. A plus long terme, cette nanoparticule pourrait permettre d’éliminer l’une des barrières biologiques majeures limitant l’accès à la clinique de certaines agents thérapeutiques prometteurs. De plus, en réglant le problème de la clairance dans le foie, il serait permis d’avoir une action plus efficace des médicaments déjà autorisés, et donc assurer de meilleurs résultats thérapeutiques pour les patients. Le cancer reste l’une des principales causes de morbidité et de mortalité à l’échelle mondiale. Selon les données les plus récentes, le cancer représente environ 1 décès sur 6 dans le monde. En 2020, environ 19,3 millions de nouveaux cas de cancers ont été diagnostiqués dans le monde, et 10 millions de personnes sont décédées des suites du cancer. Ce nombre est en constante augmentation et devrait continuer à croître dans les prochaines décennies, principalement en raison du vieillissement de la population mondiale et de l’adoption croissante de modes de vie associés à des facteurs de risque. Ainsi, développer une stratégie qui permet d’augmenter l’efficacité des thérapies administrées par voie IV offrirait de nouvelles perspectives aux patients.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Trois injections d’agents thérapeutiques et une injection de réhausseur de contraste sont effectuées sur animaux éveillés (durée 1-4 min). Les souris sont également soumises à un exmaen d’imagerie médicale non invaif sous anesthésie générale (20-30 min). Au maximum 6 prélèvements de sang étalés sur 3 mois seront réalisés sur animaux vigiles (1-2 minutes par prélèvement). Une administration unique de cellules de cellules tumorales par voie sous-cutanée sera réalisée sur animaux éveillés (1-2 minutes). Une mesure de la taille de la tumeur sera réalisée sur animaux éveillés (1-2 minutes) 2 à 3 fois par semaine pendant maximum 3 mois.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les injections ou prélèvements sanguins peuvent entrainer un léger inconfort transitoire et un bref stress. Dans certains cas, un hématome transitoire peut apparaitre à l’endroit de la ponction. Lors de la croissance des tumeurs, des blessures ou nécrose peuvent apparaître au niveau de la tumeur. L’anesthésie peut induire dans de très rares cas une dépression cardiorespiratoire de courte durée.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure pour prélèvement d’organes. Les animaux dont le volume tumoral ne correspondra pas aux prérequis seront mis à mort à la constitution des groupes d’animaux sélectionnés pour le traitement. Ils ne pourront pas être réutilisés car ils porteront une tumeur soit ne correspondant pas aux critères d’acceptabilité (nécrose/ulcération/bilobée/envahissant les tissus autour), soit déjà trop grosse pour l’étude avec un risque d’échappement thérapeutique, soit trop petite mais en cours de croissance. La présence d’une tumeur, même petite, exclut l’inclusion des animaux dans une autre étude, leur replacement ou leur adoption.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
À ce jour, aucun modèle cellulaire existant ne permet de reproduire de manière exhaustive les caractéristiques complexes liées à la progression tumorale et aux interactions avec le système immunitaire. Parmi les modèles disponibles, les modèles de greffes de cellules tumorales se distinguent par leur pertinence scientifique et leur capacité à fournir des informations détaillées, ce qui explique leur utilisation extensive et leur documentation dans la littérature. Dans le cadre de ce projet, où l’un des principaux objectifs est d’évaluer l’efficacité de traitements innovants sur la croissance tumorale, le choix du modèle de souris greffées s’avère essentiel et incontournable. Ce modèle offre un environnement expérimental qui permet d’étudier à la fois les mécanismes d’action des nanoparticules lipidiques ainsi que leurs effets sur la dynamique tumorale. L’utilisation de souris est également essentielle pour explorer les mécanismes de biodisponibilité, de métabolisation, de pharmacodynamie, de tolérance des agents thérapeutiques testés, ainsi que leur distribution tumorale fournissant des données cruciales sur leur comportement in vivo et leur potentiel thérapeutique. Seuls les agents thérapeutiques ayant montré une innocuité et une bonne biodistribution seront testées dans les modèles d’efficacité.
2. Réduction
Pour minimiser le recours aux animaux dans les procédures expérimentales, les agents thérapeutiques candidats sont d’abord testées in vitro afin de ne retenir que ceux ne présentant aucune toxicité cellulaire. Le nombre d’animaux par groupe a été déterminé pour garantir une analyse statistique pertinente des résultats. Par ailleurs, certaines nanoparticules lipidiques peuvent être couplées à des molécules fluorescentes ou bioluminescentes, permettant un suivi longitudinal de leur biodistribution par imagerie in vivo. Un animal peut ainsi être étudié au cours du temps. Cette approche réduit la nécessité de mettre à mort des animaux à différentes étapes intermédiaires de l’étude.
3. Raffinement
Pour réduire le stress des animaux, une période d’acclimatation d’au moins 5 jours sera respectée. Les animaux seront hébergés dans des cages ventilées, avec un environnement contrôlé (hygrométrie, température, renouvellement d’air, cycle jour/nuit) et relié à un système d’alarme. Les animaux sont cinq par cage, et les groupes constitués pendant l’acclimatation seront autant que possible maintenus tout au long de l’étude. Un enrichissement adapté à l’espèce sera fourni dans toutes les cages, depuis l’arrivée des animaux jusqu’à la fin de l’étude (ex. : maisons en carton, coton). Les animaux et leurs conditions d’hébergement seront surveillés quotidiennement par du personnel qualifié. Un vétérinaire sera présent à l’animalerie plusieurs jours par semaine, et des soins vétérinaires d’urgence seront disponibles en dehors des horaires classiques, y compris les week-ends et jours fériés. Des points limites ont été définis et seront appliqués.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Les souris greffées avec des cellules cancéreuses murines ou humaines sont les modèles de référence pour l’étude des traitements dans la recherche en oncologie. La souris est l’espèce la plus documentée dans la littérature pour des modèles de greffes tumorales. C’est une espèce qui permet d’obtenir des résultats satisfaisants et reproductibles, d’où son intérêt pour ce projet. Les souris utilisées dans ce projet seront à un stade adulte afin d’évaluer l’efficacité des agents thérapeutiques sur des animaux ayant un système immunitaire et des organes matures et développés.