Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 03/07/2026
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-148138)
Les doses testées, les voies d’administration et le calendrier suivent les besoins du développement d’un médicament, jusqu’à la prédiction des doses cliniques chez l’être humain. 940 souris vont être utilisées pour cela, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Des cellules cancéreuses leur sont injectées directement dans le cerveau au cours d’une chirurgie de 45 minutes, ou par voie intraveineuse et intracardiaque, avant jusqu’à trois séances d’imagerie par semaine pendant huit semaines et des gavages ou injections répétés jusqu’à deux fois par jour. Le porteur reconnaît que les tumeurs cérébrales peuvent provoquer tremblements et convulsions, et prévoit de réutiliser dans un autre projet les 100 souris qui n’auront pas développé la tumeur attendue, les autres étant tuées pour prélèvement d’organes.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Ce projet consiste à évaluer chez la souris de nouveaux traitements pour les cancers du cerveau et/ou les métastases cérébrales, dont les besoins thérapeutiques sont non satisfaits. Pour ces modèles, des lignées cellulaires cancéreuses du cerveau, soit d’origine murine (syngénique) soit d’origine humaine (xénogreffe) seront inoculées directement dans le cerveau des souris par injection intracrânienne ou injectées par voie intraveineuse ou intracardiaque pour mimer le processus métastatique (modèle disséminé). En fonction des cellules injectées, des souris immunocompétentes, immunodéficientes ou humanisées pour le système immunitaire seront utilisées. Les études consistent à administrer des traitements à potentiel thérapeutique à des souris porteuses de tumeur ou de métastases cérébrales, puis à mesurer les niveaux de biomarqueurs, les concentrations sanguines ou tissulaires du composé d’intérêt et/ou la croissance tumorale. Les mesures de concentrations permettront d’établir un modèle entre la pharmacodynamie et la pharmacocinétique du composé, indispensable pour la détermination des doses à utiliser dans les études d’efficacité préclinique, de toxicologie réglementaire et enfin pour prédire les doses en développement clinique chez l’homme.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Chaque année, environ 5 900 nouveaux cas de cancer du cerveau sont diagnostiqués en France dont 500 chez les enfants. Il est la première cause de décès par cancer chez les enfants, adolescents et jeunes adultes. Les métastases cérébrales, quant à elles, concernent environ 20% des patients adultes atteints de cancer tout confondu. La prise en charge des cancers du cerveau combine chirurgie, radiothérapie et chimiothérapie en fonction de son stade de développement, du type de tumeur identifié, de sa localisation et de son agressivité. Lorsque cela est possible, la première phase du traitement d’un cancer du cerveau consiste à utiliser la neurochirurgie pour retirer le maximum de tissu tumoral, sans provoquer de handicap. Il en est de même pour les métastases cérébrales. Contrairement aux tumeurs localisées ailleurs dans l’organisme, le neurochirurgien ne peut se permettre de retirer du tissu sain autour de la tumeur cérébrale pour éviter d’éventuelles récidives, sous peine de séquelles neurologiques graves et irréversibles. En parallèle de la chirurgie, la radiothérapie est un traitement très largement utilisé pour soigner les cancers du cerveau et métastases cérébrales. Elle consiste à délivrer une forte dose de rayons ionisants pour cibler les cellules tumorales tout en limitant les dommages aux tissus sains. Cependant ce type de traitements entraînent des effets secondaires importants et parfois à long-terme. Enfin, la chimiothérapie vise quant à elle à détruire les cellules tumorales avec des médicaments. Elle peut être utilisée seule ou combinée avec la radiothérapie, avant ou après une chirurgie, pour réduire la taille des tumeurs ou éliminer les cellules cancéreuses résiduelles. L’efficacité de ces traitements peut cependant être limitée par plusieurs facteurs, en particulier par la barrière hématoencéphalique qui protège le cerveau en empêchant certains médicaments d’atteindre les tumeurs. Au regard des limitations des traitements actuels pour le cancer du cerveau et des métastases cérébrales, il est primordial de développer de nouvelles thérapies. Les procédures qui constituent ce projet s’inscrivent dans le cadre du développement de nouvelles stratégies thérapeutiques. A court terme, elles permettront de prédire l’efficacité de nouveaux candidats médicaments. A plus long terme, ces procédures constitueront la base pour un traitement applicable à l’Homme en déterminant les doses efficaces qui pourraient être administrées chez les patients.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
1) Les gestes techniques concernent tous les animaux : • Pesées : durée 30 secondes sur animal vigile, jusqu’à une fois par jour sur la durée des études. • Greffe des cellules tumorales par voie intracrânienne : chirurgie d’une durée de 45 minutes incluant l’anesthésie jusqu’à la période de réveil, 1 seule fois pendant l’étude. OU • Greffe des cellules tumorales par voie systémique : administration IV ou intracardiaque unique de maximum 5 min sous anesthésie gazeuse, 1 seule fois pendant l’étude. • Mesure des tumeurs avec l’appareil de bioluminescence : durée 15 minutes sous anesthésie gazeuse maximum 3 fois par semaine pendant max 8 semaines. • Administration de luciférine pour imagerie de bioluminescence par voie intrapéritonéale : durée 30 secondes sur animaux vigiles (maximum 3 fois par semaine pendant une à plusieurs semaines selon la procédure réalisée, max 8 semaines). • Administrations des composés à potentiel thérapeutique o par voie orale (gavage à l’aide d’une sonde gastrique, (max2xjour), intrapéritonéale (max2xjour), sous-cutanée (max2xjour), intramusculaire (max2xjour) ou intradermique (1 injection/jour) : durée 30 secondes sur animaux vigiles, d’un seul traitement à plusieurs semaines de traitement selon la procédure réalisée. OU o par voie intraveineuse à la veine caudale : durée 2 minutes sur animaux vigiles, maximum 2 fois par jour pendant 3-4 jours (dépendant des veines de l’animal). L’installation d’un cathéter sera nécessaire pour des administrations plus longues. • Traitement par irradiation pendant maximum 5 min une seule fois pendant l’étude dans certaines études demandées par le client. 2) Les gestes techniques concernant tous les animaux ou en partie (dépendra des demandes clients) : • Prélèvements de sang sur animal vigile o via la veine saphène : durée 30 secondes (max 2xjour) o via la veine faciale : durée 30 secondes (max 2xjour) o via une incision de la veine latérale de la queue (1 seule incision d’environ 2 mm réalisée pour la totalité des prélèvements) durée 1 min (max 10xjour).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Effets indésirables : ces procédures peuvent engendrer une dégradation de l’état de santé de l’animal pouvant se traduire par une perte de poids, une hypo- ou hyperthermie, un comportement anormal (animal prostré, ne répondant pas aux stimuli), des vocalisations. Les animaux étant opérés du cerveau ou ayant des métastases cérébrales, il est possible que les animaux présentent des signes d’origine neurologique comme des tremblements et/ou des convulsions. Ces effets seront très limités dans le temps par la mise en place de critères d’arrêt anticipés et de suivi très rigoureux des animaux. Les animaux sont observés quotidiennement à minima et jusqu’à 2 fois par jour lors des traitements pour réagir au plus vite à l’inconfort des animaux et y apporter des solutions (arrêt des traitements, réhydratation, raffinement).
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les animaux sont mis en mort en fin de procédure pour prélèvements d’organes/de sang, sauf si les animaux n’ont pas développé les modèles tumoraux escomptés et pourraient être ré-utilisés dans un autre projet dans le cadre de la Réduction du nombre d’animaux utilisés à des fins scientifiques.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Deux approches sont principalement utilisées pour mimer les événements biologiques associés aux processus de cancer : une approche in vitro, basé sur l’utilisation de lignées cellulaires ou de cellules cancéreuses isolées et des approches in vivo, basées sur l’utilisation d’animaux à des fins scientifiques, chez lesquels des cellules cancéreuses sont inoculées. Les modèles in vitro ne recréent ni la diversité de l’environnement des tumeurs, ni la difficulté pour une molécule testée d’atteindre les cellules cibles. Ces limitations rendent incontournables le recours à l’expérimentation animale pour tester l’efficacité de nouvelles molécules antitumorale. De plus, à notre connaissance, il n’existe pas de modèles in silico ou in vitro qui permettent de modéliser la relation pharmacodynamique et pharmacocinétique dans un contexte tumoral. L’écosystème nécessaire pour la pharmacodynamie et la pharmacocinétique intègre de nombreux tissus et organes : système digestif, système circulatoire, système rénal, système immunitaire intégral, système nerveux périphérique et central. Seul un modèle animal peut permettre d’étudier les interactions entre des composés à potentiel thérapeutique et ces différents systèmes biologiques très complexes.
2. Réduction
Si le modèle le permet, la croissance tumorale sera suivie au cours du temps par imagerie de bioluminescence. L’utilisation de cette technique non-invasive permet d’observer au cours du temps un seul animal simplement anesthésié, là où l’information devait être obtenue par euthanasie et autopsie de multiples individus à chaque stade d’une seule étude permettant ainsi de réduire sensiblement le nombre d’animaux. De plus, d’une manière générale, les composés auront préalablement été évalués de manière extensive sur une batterie de tests in silico et in vitro. Ces tests permettent de prédire le profil pharmacocinétique du composé (ex : lipophilie, absorption, distribution, métabolisme) et de déterminer les caractéristiques d’interaction du composé avec la cible d’intérêt (ex : un récepteur, une enzyme). De nombreux composés auront donc été éliminés du fait de leur faible performance sur ces tests. La probabilité d’observer une activité sur les modèles de ce projet sera par conséquent élevée. Le nombre d’animaux prévu pour ce projet se base sur les données de la littérature et les données de mise en place des modèles, notamment des analyses de puissance statistique et de détermination de la taille des groupes expérimentaux. Nous évaluons à 940 le nombre de souris maximal utilisé pour ce projet. Les animaux de la procédure 1 ou 2 pourront parfois basculées en procédure 3 ou 4 ce qui réduira le nombre d’animaux total du projet.
3. Raffinement
Les locaux d’hébergement font l’objet de surveillance sanitaire régulière par le biais de contrôles environnementaux, des systèmes d’hébergement et d’animaux sentinelles. Les animaux seront groupés dans des cages de 5 animaux contenant de l’enrichissement et des matériaux spécialisés pour faciliter la nidification. Le nombre de manipulations sur l’animal sera réduit au strict nécessaire. Les procédures générant douleur, inconfort ou stress se feront systématiquement sous anesthésie. Pour les anesthésies longues (instillation des cellules tumorales ou traitement des animaux) les animaux seront placés sur un tapis chauffant avec contrôle de la température corporelle pour éviter toute hypothermie. A noter qu’afin de protéger la sécheresse oculaire durant la phase d’anesthésie, du gel ophtalmique type Lacryvisc est déposé sur les yeux de l’animal à l’aide d’un coton-tige. Pour éviter l’apparition de potentielle douleur lors de l’instillation des cellules cancéreuses, une injection en sous-cutanée d’analgésique sera réalisée 30 minutes avant l’instillation des cellules. Cette injection sera répétée en cas d’apparition de signe de douleur. Les animaux feront l’objet d’une surveillance clinique et sanitaire journalière sur la durée de la procédure. Elle permet d’établir un score pour évaluer l’état général de l’animal et en fonction du total des scores des mesures sont appliquées (voir annexe page 39). En fonction de l’état des animaux la surveillance sera renforcée à 2 fois par jour si besoin. Ainsi, à partir d’un total de 4, les animaux seront observés par un vétérinaire et à partir d’un total de 6, l’animal sera euthanasié. De plus, si un animal atteint un des points limites établi, il sera immédiatement euthanasié. Par ailleurs, les souris immunodéficientes utilisées sont hébergées dans des locaux isolés des souris immunocompétentes avec renforcement des équipements de protection individuelle pour éviter qu’elles soient contaminées par des opportunistes.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La grande majorité des modèles et techniques utilisés dans la recherche médicale et pharmaceutique ont été décrits chez le rongeur. De nombreuses données sur les modèles de cancer du cerveau/métastases cérébrales chez la souris existent déjà dans la littérature et peuvent être utilisées pour la mise en place des modèles et aider à l’avancement des projets (doses de cellules, effets de molécules de références etc.). La souris est un modèle d’étude de choix car : 1) sa petite taille facilite la manipulation en particulier pour le suivi de croissance tumorale avec l’imagerie in vivo (ou plusieurs souris peuvent être placées en même temps dans l’appareil d’imagerie), et 2) la biodisponibilité des souris immunodéficientes (nécessaires pour l’utilisation de cellules humaines). Les données de la littérature indiquent clairement que les rongeurs adultes représentent des modèles fiables pour l’évaluation de l’efficacité de composés dans le domaine du cancer, c’est pour cela que nous utiliserons des souris adultes.