Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 28/05/2026
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-477328)
Pour mettre au point une imagerie de longue durée des tumeurs chez le poisson zèbre adulte, 70 poissons zèbres vont être utilisés dans des procédures d’un niveau de souffrance modéré. Porteurs de mélanomes sur la tête, le dos ou le flanc, ils sont anesthésiés, immobilisés dans l’agarose et intubés jusqu’à 24 heures d’affilée pour l’observation au microscope. Le porteur indique surveiller des signes de mal-être liés aux tumeurs, nage modifiée, respiration accélérée ou apathie, et appliquer des points limites précoces. Tous sont tués à l’issue, le résumé précisant que des animaux susceptibles de développer des tumeurs « ne peuvent être replacés ou adoptés ».
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Le cancer est la première cause de mortalité en France. Malgré des progrès thérapeutiques importants au cours des 20 dernières années, le taux de survie à 5 ans des patients atteints de tumeurs solides agressives, comme le mélanome, demeure faible. Une compréhension approfondie des mécanismes de progression tumorale est nécessaire pour concevoir de nouvelles stratégies thérapeutiques. L’implication du microenvironnement tumoral, c’est-à-dire tout ce qui entoure les cellules cancéreuses au sein de la tumeur, est de plus en plus reconnu comme un acteur essentiel de la progression. L’interaction dynamique entre les cellules tumorales et des cellules saines voisines comme les cellules des vaisseaux sanguins, est très importante pour la croissance, l’invasion locale et la dissémination des cellules tumorales. Il n’existe à l’heure actuelle aucun modèle qui reproduise suffisamment fidèlement les vaisseaux sanguins en 3D pour visualiser leurs interactions avec les cellules tumorales en dehors d’un animal. Le poisson zèbre est un modèle vertébré fiable pour étudier le développement du mélanome car il reproduit l’environnement des tumeurs humaines. De plus, des lignées fluorescentes permettent de marquer certaines cellules saines présentes dans les tumeurs, comme les vaisseaux sanguins. Cependant, à l’heure actuelle, peu de laboratoires dans le monde ont développé des protocoles d’imagerie en temps réel dans des poissons zèbres adultes. L’objectif de ce projet est de mettre au point un protocole d’imagerie de longue durée par microscopie dans des tumeurs primaires chez des poissons zèbres adultes possédant des vaisseaux sanguins fluorescents, permettant ainsi l’observation en temps réel des interactions entre cellules tumorales et cellules des vaisseaux dans leur environnement naturel.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet doit permettre d’établir une base technique robuste pour documenter les interactions dynamiques entre les cellules tumorales et les cellules saines voisines, en temps réel et dans un organisme vivant, révélant ainsi des informations uniques sur les mécanismes de développement des cancers. Une meilleure compréhension de ces interactions pourrait mener à la conception de nouvelles stratégies de lutte contre les cancers et au développement de traitements innovants.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les poissons seront mis à jeun pendant les 4 heures précédant la procédure puis pendant toute la durée de la procédure (24h maximum). Lors de l’optimisation de l’anesthésie de longue durée, les poissons seront anesthésiés, immobilisés avec de l’agarose dans une chambre spécialement conçue et imprimée en 3D et recevront en continu de l’eau contenant de l’anesthésique et de l’oxygène dissous par un tube placé dans leur bouche pendant une période allant jusqu’à 24 heures. Pour l’optimisation de l’imagerie en temps réel dans des mélanomes primaires, des poissons zèbres adultes développant des tumeurs sur la tête, le dos ou le flanc seront sélectionnés un par un, anesthésiés, immobilisés, intubés et imagés pendant une période allant jusqu’à 24 heures. Après optimisation de tous les paramètres, un groupe de poissons portant des tumeurs sur la tête, le dos ou le flanc sera imagé suivant le protocole établi puis réveillé pour s’assurer que la procédure n’entraine pas de dommages aux poissons. Ils seront surveillés pendant une semaine. A l’issue des procédures, les poissons seront mis à mort.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les poissons seront mis à jeun pendant les 4 heures précédant la procédure puis pendant toute la durée de la procédure (24h maximum), ce qui pourrait leur causer un léger stress. La manipulation des poissons en vue de leur anesthésie peut induire un stress supplémentaire. La mise en place de la tubulure pourrait causer des dommages au niveau de la bouche du poisson. D’éventuels effets négatifs de l’illumination laser au cours de l’imagerie pourraient se traduire par une dégradation de la morphologie des cellules ou de l’organisation du tissu. Certains animaux peuvent présenter lors des observations hebdomadaires des signes de stress ou de mal-être dus au développement de tumeurs. Les signes les plus précoces et les plus légers comprennent des modifications de la nage, une respiration accélérée passagère ou une apathie. L’anesthésie de longue durée pourrait entrainer une oxygénation insuffisante des organes et une diminution du tonus musculaire. Ces effets indésirables se manifesteraient après le réveil par une respiration accélérée prolongée ou une incapacité à maintenir sa position dans la colonne d’eau.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront mis à mort à l’issue de chaque procédure. En effet, les animaux susceptibles de développer des tumeurs ne peuvent être replacés ou adoptés.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Le modèle animal est indispensable à la réalisation de ce projet, car il n’existe actuellement aucun modèle in vitro permettant d’étudier, sur de longues périodes et dans un contexte physiologiquement pertinent, les interactions dynamiques entre les cellules cancéreuses et les cellules de leur microenvironnement tumoral. Des systèmes de culture complexes en 3D tels que des modèles de peau humaine reconstruite, dans lesquels sont co-cultivés cellules cancéreuses et différents types cellulaires du microenvironnement tumoral, pourraient permettre certaines analyses mécanistiques ; cependant, ils ne peuvent à l’heure actuelle reproduire la complexité chimique, biologique et physique d’un organisme vivant pour étudier le comportement des cellules dans un environnement physiologique.
2. Réduction
L’imagerie en temps réel permet d’observer des phénomènes localisés et furtifs tels que l’interaction entre une cellule tumorale et une cellule des vaisseaux sanguins dont la détection par simple dissection nécessiterait un nombre extrêmement élevé d’animaux. Ainsi, ce projet participe à la réduction du nombre d’animaux à utiliser pour pouvoir répondre à la question biologique du rôle des interactions dynamiques entre cellules dans le développement des cancers. Il est possible que l’optimisation de chaque paramètre nécessite moins de poissons que prévu. De plus, si l’optimisation des paramètres d’imagerie requiert moins de 10 poissons portant des tumeurs, les poissons suivants seront utilisés pour la validation finale du protocole. Afin de réduire le nombre de poissons utilisés, le protocole d’imagerie sera optimisé en utilisant un seul type de mélanome et une seule lignée de poissons présentant des vaisseaux sanguins fluorescents.
3. Raffinement
Le mal-être éventuel associé au développement de tumeurs peut être prévenu par une surveillance attentive des animaux et l’application de points limites définis suffisamment précoces, facilités par notre connaissance du modèle. L’utilisation de poissons transparents permet de détecter plus tôt l’apparition des tumeurs par inspection visuelle. De plus, la microscopie ne permettant d’observer qu’une minuscule épaisseur de tissu, nous pourrons utiliser des tumeurs de très petite taille, ce qui préviendra toute souffrance éventuelle liée au développement des tumeurs. La mise à jeun pendant les 4 heures précédant l’immobilisation permettra d’éviter les déjections et une éventuelle régurgitation et d’augmenter le confort du poisson. Le stress éventuel de l’immobilisation, du positionnement de la tubulure, puis de l’imagerie sera réduit par le recours à une anesthésie générale ajustée tout au long de la procédure. La solution anesthésique sera oxygénée en permanence à l’aide d’une pierre à air, maintenue à une température de 28 degrés et remplacée toutes les 4 heures pour garder le poisson dans ses conditions de confort. Dans un souci de raffinement, des petits crustacés seront données aux poissons une fois par jour en plus de leur régime alimentaire normal pour préserver leurs instincts prédateurs, enrichir leur milieu et répartir la nourriture dans toute la colonne d’eau.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le poisson zèbre représente un organisme modèle particulièrement adapté aux manipulations génétiques et à l’imagerie pour l’étude du cancer. Les gènes impliqués dans le développement des cancers sont conservés à 80% entre l’homme et le poisson et il existe de très bons outils pour reproduire les altérations génétiques trouvées dans les tumeurs humaines dans les poissons adultes. C’est ainsi qu’ont été générés des modèles très fiables de mélanome dans le poisson zèbre. De plus, plusieurs lignées avec différents types cellulaires marqués par fluorescence sont disponibles ce qui rend possible l’imagerie en temps réel. Des espèces d’animaux invertébrés pourraient être envisagées mais leurs organes diffèrent considérablement de ceux de l’homme, ce qui limite leur utilité pour l’étude du cancer. Le poisson représente une bonne alternative à la souris à la fois parce qu’il offre d’excellentes possibilités de manipulation génétique et parce qu’il présente des capacités inégalées pour l’imagerie en temps réel. Dans ce projet, les poissons seront utilisés du stade une cellule pour microinjection (hors DAP) jusqu’à l’imagerie sur l’adulte qui sera réalisée entre 12 et 52 semaines en fonction de la vitesse d’apparition des tumeurs.