Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 28/05/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-342122)
L’expérience s’arrête si la fenêtre d’imagerie se détache de l’abdomen ou s’enflamme, sinon les souris sont tuées au plus tard seize jours après la pose. 120 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, la moitié dans des procédures d’un niveau de souffrance modéré et l’autre moitié d’un niveau sévère. Elles reçoivent une injection de cellules tumorales, pour certaines dans le foie après incision, puis une fenêtre souple fixée sur l’abdomen à la colle chirurgicale et des séances d’imagerie de quarante-cinq minutes sous anesthésie. Le porteur classe en stress sévère l’isolement de huit à seize jours qu’impose cette fenêtre, et situe l’objet du projet dans la comparaison de deux techniques d’observation, la fenêtre souple et la transparisation optique de la peau.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La microscopie intravitale permet d’observer en temps réel, à l’échelle des cellules, des événements dans les tissus vivants d’animaux anesthésiés. Cette technique est particulièrement utile pour étudier comment les cellules tumorales interagissent avec leur environnement ou pour mieux comprendre la réponse du système immunitaire, en suivant les interactions entre cellules directement dans l’animal. La microscopie intravitale est la seule méthode qui permet de suivre ces interactions en temps réel et de les observer sur plusieurs heures dans un même tissu. Cependant, pour réaliser ces observations, il est souvent nécessaire de faire une intervention chirurgicale lourde afin d’exposer le tissu, ce qui limite l’imagerie à quelques heures et ne permet pas d’observer le même animal sur plusieurs jours. Une alternative consiste à implanter une fenêtre d’imagerie permanente, permettant de suivre les changements dans le même animal sur plusieurs jours ou semaines, ce qui réduit le nombre d’animaux nécessaires. Pour les cancers abdominaux, il existe deux types de fenêtres pour la souris : une fenêtre rigide avec un anneau métallique fixé à la peau par des sutures, et une fenêtre souple fabriquée en un matériau flexible, maintenue par de la colle chirurgicale. Une autre solution récente consiste à utiliser une méthode de transparisation optique, qui permet de voir les tissus profonds sans chirurgie en appliquant des molécules spéciales sur la peau. Cette technique permet de visualiser la structure et les fonctions des tissus sans aucune chirurgie, mais elle reste limitée par la diffusion de la lumière dans les tissus, ce qui réduit la qualité de l’image et la profondeur de l’observation. De plus, elle ne fonctionne bien que dans une partie du spectre visible. Le but de ce projet est de mettre en place un modèle de fenêtre souple pour observer le développement des tumeurs chez la souris à l’échelle cellulaire (comme la croissance, la migration ou l’invasion de cellules) sur plusieurs jours, et de comparer cette méthode avec la transparisation optique sans chirurgie. L’objectif est de déterminer laquelle de ces techniques offre la meilleure qualité d’image, la meilleure sensibilité et la meilleure stabilité pour le suivi des tumeurs tout en réduisant le nombre d’animaux nécessaires pour la recherche.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Observer le comportement des cellules tumorales et immunitaires dans leur environnement réel est essentiel pour mieux comprendre comment les cancers et le système immunitaire fonctionnent et s’adaptent aux traitements. Cela permet de proposer de nouvelles stratégies thérapeutiques basées sur ces observations. Seule la microscopie intravitale permet cela à l’échelle de la cellule. Cependant,cela nécessite une chirurgie qui limite l’imagerie à une seule fois. Proposer un outil permettant de réaliser cette imagerie intravitale dans un même animal au cours du temps et avec le moins de chirurgie possible permettra de réduire considérablement le nombre d’animaux utilisés et d’alléger la sévérité des expériences.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les souris subiront une injection sous anesthésie (2-3 minutes). Ces mêmes animaux seront anesthésiés pour être soumis à une séance d’imagerie durant en moyenne 45 minutes. Préalablement,certains de ces animaux auront une chirurgie : soit pour permettre une injection (durée 15 minutes), soit pour poser une fenêtre abdominale (durée 30 minutes) permettant de réaliser l’imagerie.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
L’injection des cellules tumorales peut induire du stress et une douleur au site d’injection. Pour les cellules injectées dans le foie, l’incision, l’injection et la fermeture de l’incision, peuvent induire du stress et une douleur modérée du fait de la chirurgie et de l’injection. Le développement tumoral dans le foie et le pancréas peut causer des douleurs et une dégradation de l’état des animaux. La pose de la fenêtre abdominale peut induire une douleur modérée du fait de la chirurgie et un stress sévère du fait de l’isolement prolongé. L’injection du marqueur fluorescent sous anesthésie peut générer un stress et une douleur au site d’injection chez l’animal.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les animaux seront mis à mort après la dernière séance d’imagerie pour des prélèvements de tumeurs et des comparaisons histologiques entre les deux modèles développés.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Les procédures réalisées sur l’animal ne peuvent pas être remplacées par des méthodes expérimentales alternatives. Il n’est pas possible à l’heure actuelle de mimer in vitro la dynamique des cancers et de la réponse immunitaire associée de façon satisfaisante.
2. Réduction
Le nombre d’animaux utilisé pour chaque lignée de souris a été déterminé afin d’avoir un nombre suffisant d’animaux pour chaque type d’imagerie et comparer les deux modèles (transparisation versus fenêtre souple) par des tests statistiques. Le développement des modèles de chambre abdominale et de transparisation in vivo permettra de réaliser l’imagerie intravitale dans un même animal au cours du temps, réduisant ainsi considérablement le nombre d’animaux utilisés.
3. Raffinement
L’injection des cellules et du marqueur, l’application du gel, et l’imagerie seront réalisées sous anesthésie. Avant l’injection du marqueur, un analgésique sera appliqué. La pose de la fenêtre ventrale et l’injection des cellules dans le foie seront réalisés sous anesthésie. Un analgésique sera administré avant et après la chirurgie. En complément, un anesthésique local sera appliqué sur la peau, au lieu d’incision et un anti-inflammatoire administré. Le suivi des animaux, après l’injection des cellules tumorales et la pose de la fenêtre ventrale, se fera tous les jours par surveillance accrue et mise en place de points limites précoces. L’expérience sera arrêtée si la fenêtre se détache, l’animal présente une inflammation de la fenêtre, ou s’il y a dégradation de l’état général des animaux, sinon, les souris seront mises à mort au plus tard 16 jours après la pose. Les animaux seront hébergés individuellement à partir de la pose de la fenêtre (de 8 à 16 jours) pour éviter qu’ils ne se blessent entre eux, mais avec les autres animaux visibles et à proximité dans les autres cages.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La souris est un organisme modèle génétiquement proche de l’être humain, ce qui en fait un modèle préclinique de choix très utilisé dans les domaines de la cancérologie et de l’immunologie. De plus, les lignées de cellules tumorales et de souris transgéniques utilisées dans ce projet le sont pour servir d’autres projets déjà menés chez la souris avec ces mêmes lignées. Des souris âgées de 6 à 10 semaines seront utilisées car à ce stade, ces animaux ont un système immunitaire mature. De plus, il s’agit des stades de développement communément utilisés dans notre laboratoire pour les projets amenés à utiliser ces méthodes, donc pour développer ces modèles, nous souhaitons utiliser des animaux dans la même tranche d’âge.