Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 17/07/2026
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-951821)
Des cellules cancéreuses mammaires sont greffées dans le coussin graisseux de 500 souris, la tumeur primaire est mesurée au pied à coulisse jusqu’à 500 mm3, puis retirée chirurgicalement pour laisser les métastases se développer. Les souris, immunocompétentes, immunodéficientes ou porteuses d’un système immunitaire humanisé, sont utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l’issue pour prélèvement d’organes et de sang. Le porteur attend des pertes de poids, des prostrations, des vocalisations, des tremblements ou des convulsions liées aux métastases cérébrales, et prévoit jusqu’à dix prélèvements de sang par jour par une incision de la veine de la queue. L’étendue réelle de ces gestes n’est pas arrêtée par le protocole, le document indiquant qu’elle dépendra des demandes des clients.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Ce projet consiste à évaluer chez la souris de nouveaux traitements pour les métastases des cancers du sein dont les besoins thérapeutiques sont non satisfaits. La dissémination métastatique constitue la principale cause de mortalité liée au cancer du sein, impliquant un enchaînement complexe d’événements biologiques incluant l’invasion locale, l’intravasation (entrée dans la circulation sanguine), la survie circulante, l’extravasation (sortie de la circulation sanguine) et la colonisation d’organes distants. Dans ce contexte, le développement de modèles précliniques pertinents est essentiel pour comprendre les mécanismes de la progression métastatique et pour évaluer de nouvelles stratégies thérapeutiques. Parmi ces modèles, les modèles murins orthotopiques avec exérèse de la tumeur primaire représentent aujourd’hui une approche particulièrement pertinente pour se rapprocher de la situation clinique observée chez les patientes. Pour ces modèles, des lignées cellulaires cancéreuses du sein, soit d’origine murine (syngénique) soit d’origine humaine (xénogreffe) seront inoculées directement dans le coussin graisseux mammaire des souris. En fonction des cellules injectées, des souris immunocompétentes, immunodéficientes ou humanisées pour le système immunitaire seront utilisées. Une fois la tumeur primaire bien développée, elle sera retirée chirurgicalement pour permettre le développement de métastase. Les études consistent à administrer des traitements à potentiel thérapeutique à ces souris porteuses de métastases de cancer du sein, puis à mesurer les niveaux de biomarqueurs, les concentrations sanguines ou tissulaires du composé d’intérêt et/ou la croissance métastatique. 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?
Historiquement, de nombreuses études précliniques ont utilisé des modèles expérimentaux basés sur l’injection intraveineuse ou intracardiaque de cellules tumorales, permettant de générer rapidement des métastases. Toutefois, ces modèles court-circuitent des étapes clés de la cascade métastatique, notamment l’échappement à partir du site primaire et les interactions précoces avec le microenvironnement tumoral. De plus, dans les modèles spontanés sans intervention chirurgicale, la croissance de la tumeur primaire conduit souvent à l’euthanasie précoce des animaux, empêchant l’étude des phases tardives de la maladie métastatique. Ainsi, ces limitations compromettent la capacité de modéliser fidèlement la progression clinique du cancer du sein, en particulier dans le contexte du traitement adjuvant, qui intervient après exérèse de la tumeur primaire chez les patientes. Les modèles murins combinant implantation orthotopique de cellules tumorales mammaires et exérèse chirurgicale de la tumeur primaire permettent de surmonter ces limites. Dans ces systèmes, les cellules tumorales se développent initialement dans un environnement anatomique et stromal approprié, puis disséminent spontanément vers des sites distants, tels que les poumons, le foie, les ganglions lymphatiques ou les os, reproduisant fidèlement les schémas métastatiques humains. En conclusion, les modèles murins de cancer du sein intégrant une exérèse de la tumeur primaire constituent une avancée majeure pour la recherche translationnelle. En reproduisant de manière plus fidèle la progression clinique de la maladie et les conditions thérapeutiques auxquelles sont exposées les patientes, ils permettent une meilleure compréhension des mécanismes métastatiques et une évaluation plus pertinente des stratégies thérapeutiques. Ces modèles apparaissent ainsi comme des outils essentiels pour combler le fossé entre recherche préclinique et application clinique dans le traitement du cancer du sein métastatique.
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 à l’aide d’une aiguille réalisées dans le coussin graisseux mammaire sous anesthésie gazeuse : durée 30 secondes 1 seule fois pendant l’étude. • Mesure des tumeurs primaires avec un pied à coulisse, max 2 fois par semaine pendant 6 semaines max (jusqu’à ce que la taille de la tumeur permettent sa résection entre 150 et 500 mm3) • Résection chirurgicale des tumeurs primaires, max 1 fois, durée 10 min sous anesthésie gazeuse. • Mesure des tumeurs avec l’appareil de bioluminescence : durée 15 minutes sous anesthésie gazeuse maximum 2 fois par semaine pendant max 8 semaines. • Administration de luciférine pour imagerie de bioluminescence par voie intrapéritonéale : durée 30 secondes sur animaux vigiles (maximum 2 fois par semaine pendant une à plusieurs semaines, max 8 semaines). • Administrations des composés à potentiel thérapeutique o par voie orale (gavage à l’aide d’une sonde gastrique, (max2xjour), , sous-cutanée (max1xjour), intramusculaire (max1xjour) ou intradermique (1 injection/jour) : durée 30 secondes sur animaux vigiles, d’un seul traitement à 4 semaines de traitement. OU o par voie intraveineuse à la veine caudale : durée 2 minutes sur animaux vigiles, maximum 1 fois par jour pendant 3-4 jours (dépendant des veines de l’animal). 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 1xjour) o via la veine faciale : durée 30 secondes (max 1xjour) 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?
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 et ayant des métastases, il est possible que les animaux présentent des signes d’origine neurologique comme des tremblements et/ou des convulsions (métastases cérébrales) ou pulmonaires (métastases pulmonaires). 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. Tous ces effets seront dans la majorité des cas liés au modèle. La perte de poids peut, quant à elle, être due au produit testé ou au modèle. 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). Des animaux à phénotype potentiellement dommageable (immunodéprimés) sont utilisés ; pour la bonne santé des animaux, l’absence d’expression de ce phénotype est contrôlée grâce à des conditions d’hébergement adaptées garantissant l’absence de contact avec des germes pathogènes ou opportunistes pouvant altérer leur santé.
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.
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 antitumorales. De plus, selon la littérature, il n’existe pas de modèles in silico ou in vitro qui permettent de modéliser la relation pharmacodynamique et pharmacocinétique dans un contexte tumoral et encore moins dans un contexte métastatique. 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 1) d’étudier les interactions entre des composés à potentiel thérapeutique et ces différents systèmes biologiques très complexes 2) d’obtenir un modèle pertinent de processus métastatique comparable à ce qui se passe chez l’humain.
2. Réduction
La prise et la croissance métastatiques seront suivies 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 500 le nombre de souris maximal utilisé pour ce 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 est déposé sur les yeux de l’animal à l’aide d’un coton-tige. Pour éviter l’apparition de potentielle douleur lors de la résection de la tumeur primaire, 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. En fonction de l’état des animaux la surveillance sera renforcée et si les points limites anticipés sont atteints, l’animal sera immédiatement euthanasié. Pour les souches à phénotype potentiellement dommageable (immunodéprimés), les animaux sont hébergés en conditions adaptées pour garantir leur bonne santé par absence de contact avec des germes pathogènes ou 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 sein/métastases du cancer du sein 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 disponibilité 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