Souris

Un traumatisme crânien est provoqué chirurgicalement chez 500 souris, qui reçoivent ensuite une injection d'antidépresseur dans l'abdomen à l'état vigile, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Toutes sont tuées pour l'analyse post-mortem des processus oxydatifs et inflammatoires du cerveau. Le médicament testé est déjà autorisé chez l'être humain, et le porteur espère lui ouvrir une nouvelle indication pour les personnes victimes de traumatisme crânien. Comment le traumatisme est produit, avec quel appareil et à quelle énergie, n'apparaît nulle part, pas plus que les tests censés révéler les troubles de la mémoire et les signes d'anxiété annoncés chez les animaux.

Objectifs

Le traumatisme crânien (TC) est l'une des principales causes de mortalité et de handicap chez les jeunes, et malheureusement, à ce jour, aucun traitement efficace ne permet de limiter ces déficits. Les séquelles post-TC sont en partie liées à l’activation précoce de mécanismes de stress oxydant et d’inflammation, et de récentes études suggèrent que la modulation de différentes voies biologiques permet de limiter ces processus dans des modèles précliniques de TC. Les TC légers concernant le plus grand nombre d’individus en clinique, nous proposons d’évaluer si un médicament antidépresseur (ayant obtenu une autorisation d’utilisation chronique en clinique humaine) pourrait également exercer des effets bénéfiques en traitement ponctuel dans un modèle de TC léger chez la souris, notamment sur le stress oxydant et l’inflammation post-traumatiques, ce qui aboutirait in fine à une nouvelle indication en clinique pour ce médicament.

Bénéfices attendus

Etant donné que le médicament que nous évaluerons dans ce projet est d’ores et déjà autorisé en clinique humaine, s’il se révèle bénéfique dans notre modèle murin, son utilisation chez les patients victimes de traumatisme crânien pourra rapidement être proposé, ce qui constituera donc une nouvelle indication pour ce médicament.

Procédures

Les animaux seront soumis à une procédure chirurgicale puis à une injection d’antidépresseur par voie intrapéritonéale en vigile.

Impact sur les animaux

Etant donné que le degré de traumatisme crânien visé est léger, et sur la base de notre expérience et des données de la littérature, la mortalité des animaux subissant l’intervention nécessaire au modèle est généralement nulle. Cependant, suite à l’anesthésie gazeuse, la mortalité peut survenir par non reprise d’une respiration spontanée, même si cet évènement reste très rare d’après notre expérience. Toujours d’après notre expérience, la modélisation du TC s’accompagnera d’une période de baisse de prise de nourriture mais sans conséquence significative sur les paramètres de suivi quotidien des animaux (poids, apparence, comportement spontané et lors de la manipulation). Le comportement des animaux exposés au TCL pourra être légèrement modifié : ils pourraient développer des problèmes de mémoire et montrer des signes mineurs d’anxiété.

Devenir

A la fin de la procédure, les souris seront mises à mort pour analyse post mortem, permettant d’évaluer si le traitement antidépresseur utilisé permet de réduire significativement ces processus post-traumatiques et donc d’améliorer la récupération après le TC.

Remplacement

Nos recherches portent sur l’intégrité du cerveau en contexte de traumatisme crânien, en s’intéressant plus particulièrement aux phénomènes oxydatifs et inflammatoires impliquant de nombreux acteurs cellulaires et moléculaires. Si certains de ces mécanismes peuvent être étudiés à l’aide de modèles in vitro, le recours à des modèles animaux reste indispensable pour appréhender les processus complexes propres aux animaux vivants. Le modèle murin est essentiel à cette étude visant à mieux comprendre ces mécanismes dans une perspective thérapeutique.

Réduction

Les études prévues nécessiteront l’utilisation 500 animaux au maximum. L’effectif nécessaire a été évalué de manière statistique, et dans le but de réduire au maximum l’utilisation d’animaux, tout en s’assurant d’atteindre les objectifs spécifiques fixés. L’étude pilote réalisée uniquement sur les animaux TC permettra d’identifier la dose optimale d’antidépresseur ; dans une deuxième étape du projet, l’étude sera poursuivie à la dose optimale d’antidépresseur et les groupes contrôles seront cette fois-ci inclus. Ainsi, l’étude pilote permettra de réduire le nombre total d’animaux utilisés pour notre projet. L’effectif prévu nous permettra d’évaluer si notre traitement diminue les processus oxydatifs/inflammatoires post-traumatiques chez le mâle et la femelle, tout en déterminant la dose optimale à utiliser.

Raffinement

Les procédures prévues ont été raffinées pour réduire au maximum le stress physique et physiologique, et toute forme de souffrance chez les animaux au-delà du phénomène traumatique que nous étudions. Les animaux seront habitués aux conditions d’hébergement de l’établissement utilisateur. Ils seront hébergés en groupes de 4-5 individus dans un environnement enrichi. Des aliments (croquettes) ainsi que de l’eau gélifiée seront déposés directement dans chaque cage à la suite de la procédure chirurgicale afin de favoriser à la fois la consommation de nourriture et l’hydratation des animaux. Une fiche de suivi sanitaire (annexe 1) permettra de suivre l’état général des animaux pendant les 48 heures post chirurgie (poids, apparence et comportement spontané et lors de la manipulation) et de s’assurer que les points limites ne soient pas atteints. L’ensemble du personnel en charge de la surveillance des animaux sera formé à l’utilisation de cette fiche de suivi sanitaire. Les animaux seront mis à mort de manière précoce par dislocation cervicale dans le cas où les points limites seraient atteints.

Choix des espèces

Le modèle murin est utilisé en raison de sa pertinence biologique, génétique et physiopathologique, permettant d'étudier de manière fiable les mécanismes impliqués dans le domaine des neurosciences et plus particulièrement du traumatisme crânien dans le respect des principes des 3R. Ce modèle est au cœur de notre recherche, car il permet de reproduire des lésions cérébrales et d’observer les mécanismes sous-jacents aux dysfonctionnements neurologiques. En outre, la souris est un modèle bien établi pour étudier les effets des traumatismes crâniens et le stress oxydatif, ce qui nous permet de situer nos résultats dans un cadre scientifique validé. Son utilisation permet également de tester plus facilement des stratégies thérapeutiques innovantes. Cette espèce animale constitue ainsi un outil essentiel au sein de notre équipe pour approfondir la compréhension des altérations cérébrales et des mécanismes sous-jacents aux lésions cérébrales dans le cadre de pathologies neurodégénératives. Les animaux arriveront dans l’animalerie de l’établissement à l’âge de 8 semaines. Ils auront 9-10 semaines au moment de la chirurgie, ce qui correspond au stade de jeune adulte, stade pertinent car c’est un âge particulièrement propice aux traumatismes crâniens en clinique humaine.

1 430 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour l'analyse de leurs tumeurs et de leurs tissus, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune reçoit une injection de cellules tumorales, jusqu'à seize injections de traitement en deux mois et une irradiation localisée de douze minutes sous anesthésie générale. Le porteur annonce une diminution de l'appétit, une réduction de l'activité et des modifications du comportement social liées à la croissance des tumeurs et aux traitements. Il promet en retour un "nouveau paradigme" de radio-immunothérapie et une "transformation significative" des stratégies thérapeutiques, alors que le projet en est au stade de combiner trois traitements chez la souris.

Objectifs

Les agonistes des récepteurs étudiés sont des peptides intestinotropes connus pour leurs effets bénéfiques sur la barrière intestinale et leurs capacités immunomodulatrices. Comparés aux traitements immunologiques classiques, ils présentent un profil de tolérance favorable, tout en modulant efficacement l'inflammation locale et en préservant l'intégrité épithéliale intestinale. Parallèlement, l'irradiation intestinale à faible dose apparaît comme une approche innovante capable de remodeler le microbiote intestinal, d'activer les cellules dendritiques et d'induire un effet immunitaire antitumoral à distance (effet abscopal). Toutefois, malgré les succès notables des inhibiteurs de points de contrôle immunitaire, leur efficacité reste limitée dans les tumeurs dites "froides" ou peu immunogènes. Le projet actuel vise précisément à explorer la synergie thérapeutique potentielle entre ces différentes stratégies dans un modèle murin de cancer colorectal. Cette approche multidimensionnelle pourrait ouvrir la voie à une nouvelle génération de thérapies combinatoires, dépassant les limites actuelles des immunothérapies classiques, souvent entravées par un microenvironnement tumoral immunosuppressif et une toxicité intestinale significative. En établissant clairement le bénéfice thérapeutique de cette combinaison innovante, ce projet pourrait conduire à une transformation significative des stratégies thérapeutiques actuelles, notamment en réduisant les effets secondaires et en augmentant significativement les taux de réponse immunitaire antitumorale.

Bénéfices attendus

Ce projet vise à explorer une stratégie innovante combinant la radiothérapie intestinale à faible dose, un agoniste de récepteur et une immunothérapie, afin de surmonter les limites des thérapies conventionnelles et d'améliorer l’efficacité des traitements anticancéreux. Cette approche multimodale vise non seulement à optimiser la réponse immunitaire antitumorale, mais également à proposer de nouvelles stratégies thérapeutiques basées sur la modulation du microenvironnement intestinal. À travers une conception expérimentale rigoureuse et des analyses multi-paramétriques approfondies, ce projet ambitionne de poser les bases d’un nouveau paradigme de radio-immunothérapie ciblant l’axe microbiote – barrière intestinale – immunité adaptative, tout en réduisant les effets secondaires associés aux traitements combinés. En décryptant les mécanismes synergiques entre ces trois stratégies :modulation du microbiote et activation locale, la réparation de la muqueuse intestinale et réduction de l'inflammation et l’activation de lymphocytes T cytotoxiques, cette étude fournira une base translationnelle solide pour le développement de futurs essais cliniques combinés, alliant efficacité thérapeutique et toxicité minimale.

Procédures

Les animaux seront soumis à des injections de cellules tumorales (n=1, 25 secondes) et à des injections de traitements (au maximum 16 injections sur deux mois, durée 25 secondes), sous anesthésie locale. Les animaux vont recevoir une anesthésie générale afin de les placer dans les dispositifs qui permettent la réalisation des irradiations localisées au niveau des tumeurs (n=1, durée 12 minutes en tout).

Impact sur les animaux

Les animaux peuvent subir un stress léger en raison de leur manipulation par l'expérimentateur, lors des procédures expérimentales (telles que les injections, etc.). Les animaux peuvent également ressentir douleur et inconfort légers à modérés comme les injections sous-cutanées pour l'implantation des tumeurs, les traitements de radiothérapie ou les traitements pharmacologiques injectés en intra-péritonéale. En raison de la croissance des tumeurs ou des effets secondaires des traitements, les animaux peuvent présenter des changements de comportement modérés, tels qu'une diminution de l'appétit, une réduction de l'activité ou des modifications du comportement social.

Devenir

Les animaux seront euthanasiés pour études sur les tumeurs et tissus post-mortem.

Remplacement

Ce projet vise à évaluer l’effet thérapeutique combiné de l’irradiation intestinale à faible dose (ILDR), d’un inhibiteur du point de contrôle immunitaire (anti-PD-L1) et d’un modulateur immuno-métabolique, un agoniste du récepteur GLP-2 (GLP-2RA), sur la réponse tumorale. Étant donné que l’ILDR, le blocage de PD-L1 et le GLP-2RA agissent sur un réseau complexe d’interactions entre l’hôte, la tumeur et le microbiote intestinal, l’étude de ces mécanismes nécessite un système immunitaire intact, un microenvironnement intestinal fonctionnel et un état métabolique stable. Cette complexité multifactorielle ne peut être reproduite de manière fiable ni par des cultures cellulaires (in vitro), ni par des modèles informatiques (in silico). Par conséquent, afin de caractériser avec précision les mécanismes d’action et l’efficacité thérapeutique de cette approche combinée, le recours à un modèle animal vivant, immunocompétent et métaboliquement intact, est indispensable.

Réduction

Afin de pouvoir observer des différences qui soient statistiquement interprétables entre les différents groupes de traitements, nous avons besoin d’utiliser des tests statistiques solides et adéquats. Ces tests exigent l’utilisation d’un nombre minimum d’animaux par groupe. Afin de réduire au minimum le nombre d’animaux à utiliser nous permettant d’atteindre les objectifs du projet, nous avons réalisé une analyse statistique à priori, (avec G*Power) afin de calculer le nombre d’animaux nécessaires pour détecter des différences significatives pour chaque procédure expérimentale. De plus, notre expertise dans le domaine de la radiobiologie ainsi que les données de la littérature nous permettent de réduire les conditions expérimentales et donc réduire le nombre d’animaux.

Raffinement

Toutes les manipulations expérimentales seront menées en veillant à adhérer aux principes éthiques les plus stricts pour minimiser la douleur, l'angoisse et le stress chez les animaux. Une anesthésie (isoflurane/Lidocaïne) adéquate sera utilisée pendant les expériences pour soulager ou éliminer la douleur en particulier lors des injections intrapéritonéales. Les conditions d'hébergement des animaux seront optimisées, en fournissant l'environnement et la nourriture nécessaire. Leur environnement sera enrichi avec du coton ou des maisons en carton afin de diminuer leur angoisse. Le comportement et l'état de santé des animaux seront surveillés quotidiennement, pour identifier et traiter toute anomalie. Les souris seront élevées en groupe pour minimiser le stress de l'isolement. Une pesée sera effectuée régulièrement, au minimum de façon hebdomadaire.

Choix des espèces

La souris est l’espèce animale de référence pour les études de radiobiologie et des réponses immunitaires pendant le développement tumoral. La physiologie et la génétique de la souris sont de mieux en mieux connues et de nombreuses études ont déjà validé des découvertes faites chez la souris en les appliquant pendant des essais cliniques, ce qui facilite le transfert des résultats obtenus chez la souris en clinique. Les souris seront utilisées à un âge de 8 ou 9 semaines, âge auquel les souris sont adultes.

Une douleur chronique est provoquée par injection intra-articulaire, associée à une maladie cardiovasculaire et à un régime hypercalorique, chez 200 souris dont une partie est privée d'un gène lié à la douleur, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune passe trois tests comportementaux étalés sur trois semaines, puis deux à trois heures d'anesthésie pour cinq séquences d'IRM, avant une chirurgie terminale de prélèvement. Le porteur écrit que cette douleur ne devrait pas affecter le bien-être quotidien des animaux, et précise deux phrases plus loin qu'elle ne pourra pas être soulagée, l'étude portant sur la douleur elle-même. Même chose pour les troubles cardiovasculaires induits et le risque d'accident vasculaire cérébral qui les accompagne, auxquels les souris ne seront pas soustraites, toutes étant tuées à l'issue pour le prélèvement d'organes.

Objectifs

La douleur chronique est un problème de santé majeur, souvent lié à d’autres maladies comme les maladies cardiovasculaires (MCV). Ces liens suggèrent des mécanismes biologiques communs. Cette étude fait partie d’un projet visant à mieux comprendre ces interactions. Dans une première phase du projet, nous avons déjà étudié des souris avec des techniques d’imagerie cérébrale avancées (IRM) et des tests comportementaux. Nous avons découvert que la douleur chronique associée aux MCV pouvait entraîner des troubles de la mémoire et de l’anxiété, avec des différences entre mâles et femelles. Chez les mâles, les MCV semblaient modifier l’anatomie du cerveau, tandis que chez les femelles, les troubles étaient plus liés à des changements dans certaines connexions cérébrales. En parallèle de notre étude chez la souris, une grande étude génétique sur 29 000 personnes a montré que la perte d’un gène particulier était associée à un risque plus faible de développer une douleur associée à des comorbidités. Cela suggère que ce gène pourrait jouer un rôle dans ces maladies. Nous voulons donc tester cette hypothèse en étudiant des souris dépourvues de ce gène. L’objectif est de voir si ces souris sont ainsi protégées des effets négatifs de la douleur chronique et des MCV. Nos recherches ont trois objectifs : (i) comprendre l’effet de l’absence de ce gène sur des souris saines ; (ii) voir si l’absence de ce gène induit des modifications chez les souris exposées à la douleur chronique et aux MCV ; (iii) explorer si ce gène joue un rôle dans les différences observées précédemment entre les sexes. Grâce à l’imagerie cérébrale et aux tests comportementaux, nous chercherons donc à identifier des zones du cerveau spécifiquement touchées. Cette étude pourrait aider à mieux comprendre le rôle du gène cible et ouvrir la voie à de nouvelles pistes pour traiter la douleur et ses effets associés chez l’Humain.

Bénéfices attendus

Le bénéfice principal attendu de cette étude est l’obtention d’une meilleure compréhension l’implication d’un gène dans le développement de la douleur et des comorbidités, et des altérations comportementales et de connectivité cérébrale associées. Cette étude mettra en lumière les mécanismes en jeu lors de l’absence de ce gène, chez des animaux souffrants, non souffrants, mâles et femelles. De telles données seront porteuses de bénéfices en santé humaine car elles dévoileront des pistes et des preuves de concept pour la mise en place de stratégies thérapeutiques spécifiques.

Procédures

Les animaux seront soumis à 2 injections réalisées sous anesthésie d'une durée de 15 minutes puis 3 tests comportementaux d'une durée de 5 minutes à 30 minutes à raison de 1 test/jour pendant 3 semaines avec 3 à 7 jours de récupération ente chaque test. Les animaux seront imagés par 5 séquences IRMs au cours d’une seule acquisition, sous anesthésie d'une durée de 120 à 180 minutes, puis subiront une chirurgie terminale pour prélèvement sous anesthésie profonde complété par une analgésie. Pour l’apprentissage des gestes, les animaux seront soumis à des injections sous anesthésie d’une durée de 5 à 30 minutes. Les animaux seront soumis à ces injections un maximum de 3 fois avec un délai d’une semaine minimum entre deux sessions

Impact sur les animaux

Le développement de la douleur chez ces souris ne devrait pas affecter le bien-être quotidien des animaux, ni induire des changements de l’apparence générale. Néanmoins, cette douleur est considérée comme modéré et une gêne au niveau de la patte affectée peut être induites menant potentiellement à des perturbations du mouvement de la patte affectée type boiterie, ou un toilettage excessif. L’étude portant elle-même sur la douleur chronique, celle-ci ne pourra pas être soulagée ce qui peut constituer une nuisance. De la même manière, l’induction d’une maladie cardiovasculaire chez les souris doit pouvoir mener à des perturbations favorisant le risque d’accidents vasculaires cérébraux, cependant l’étude portant elle-même sur la pathologie, les animaux ne pourront être soustraits à cette nuisance. Les injections caudales et intra-articulaires constituent des procédures pouvant induire une douleur légère de courte durée. Enfin, le régime hypercalorique, constitutif de la modélisation des comorbidités, pourrait mener à du surpoids chez certaines souris et donc à d’éventuelles difficultés motrices et d’atteinte de l’eau et/ou de la nourriture.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort et des organes prélevés.

Remplacement

L'étude des animaux modèles de la douleur chronique et ses comorbidités est encore indispensable pour progresser dans la compréhension des mécanismes et caractéristiques génétiques qui les lient. Il n'est pas encore possible de nos jours de modéliser les processus complexes de la douleur chronique associés à l’anxiété, à la dépression et aux maladies cardiovasculaires de façon assez fiable et complète dans un modèle in silico. Il est donc nécessaire de recourir à des modèles animaux dont on analyse la relation entre les différentes pathologies et les altérations cérébrales à l’échelle macroscopique.

Réduction

Le nombre de souris est réduit au minimum d’animaux nécessaires afin d’assurer l’efficacité des tests statistiques et donner des résultats statistiquement fiables dans toutes les expériences réalisées. Pour l'imagerie, le nombre d'animaux a été déterminé sur la base de nos études IRM antérieures. Ainsi 15/groupe/sexe sont nécessaires et suffisants pour comparer les réseaux fonctionnels et évaluer les modifications de connectivité structurelle entre les groupes. Dans le cadre de cette étude, la même cohorte de souris sera utilisée pour tout les tests (comportement puis imagerie). C'est pourquoi, pour toutes nos analyses, nous utiliserons 15 animaux par groupe.

Raffinement

Les animaux bénéficieront de soins appropriés pour optimiser leur bien-être, tels que des éléments d’enrichissement (carrés de coton pour l’édification du nid, des morceaux de bois pour que les animaux usent leurs dents, et des tubes pour fournir un abri) et d’un suivi quotidien. De plus, ils seront maintenus en groupe sociaux. L’état de santé des animaux sera surveillé tout au long de l’expérience par du personnel formé, avec une observation détaillée. Durant l'examen IRM, le raffinement sera respecté par l'usage d'une anesthésie afin de réduire au maximum le stress de l'animal. La température et la respiration des animaux seront en permanence surveillées par un système de monitorage. En cas de chute de la température et/ou de la respiration non gérable, l'acquisition en cours sera immédiatement interrompue et l'animal sorti de l'IRM. Il sera alors placé dans une cage mise sous une lumière chauffante jusqu'à son réveil, sous surveillance. Une liste de points limites ont été établi pour chaque procédure expérimentale ainsi que pour l’hébergement afin de soustraire l’animal à la souffrance. Concernant la chirurgie terminale, les souris seront sous anesthésie générale, et la couverture analgésique sera renforcée avec une injection locale 5 minutes avant la chirurgie. Dans un objectif de raffinement une analgésie locale sera aussi effectuée en plus de l’anesthésie générale, 5 minutes avant les injections.

Choix des espèces

La souris (Mus musculus) est l’espèce de choix pour générer des modèles de maladies humaines. Son anatomie, sa physiologie et la génétique sont bien connues. De plus, les méthodes pour la manipulation génétique de ces animaux sont les plus développées. La nécessité d’utiliser des transgéniques est liée à l’absence de tout mutant spontané dans une espèce de mammifères qui correspond à la maladie humaine. Pour ce projet nous utiliserons des âgées de 6 à 10 semaines étant l'équivalent de l'âge adulte chez l'Homme, puisque l’étude repose sur l’exploration de l’anatomie, fonctionnelle et structurelle du cerveau mature. C’est aussi l’âge où le comportement exploratoire et les aptitudes de mémorisation sont présentes.

6 500 souris immunodéprimées vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune reçoit sous la peau une greffe de tumeur prélevée sur un patient, puis jusqu'à 160 injections de médicament par étude, certaines molécules étant administrées deux fois par jour pendant seize semaines, avec des prélèvements de sang hebdomadaires. Un même animal peut rester trente-six semaines dans le protocole. Ces modèles de tumeurs résistantes, le porteur les met à disposition de la communauté scientifique et les emploie dans des collaborations académiques et industrielles pour valider ou réfuter des hypothèses sur des composés, et il affirme qu'il est "indispensable" de créer de nouveaux modèles sur un "organisme complexe" comme la souris.

Objectifs

Depuis plusieurs années, le développement de nouvelles thérapies anticancéreuses a permis des avancées notables, notamment pour améliorer la survie des patients atteints de cancers difficiles à traiter. Cependant, la résistance aux traitements, phénomène appelé résistance acquise, demeure un défi majeur en oncologie, limitant l’efficacité à long terme des thérapies. Ce problème survient généralement après quelques mois de traitement, entraînant la progression de la maladie. Les échecs thérapeutiques résultent souvent d’un manque de compréhension des mécanismes d’action des médicaments et des voies biologiques impliquées dans l’échappement des cellules tumorales. Mutations génétiques, altérations de la signalisation cellulaire ou modifications du microenvironnement tumoral influencent la réponse aux traitements. Une meilleure connaissance de ces mécanismes permettrait d’identifier de nouvelles cibles et de développer des thérapies plus efficaces, personnalisées et durables. Dans cette optique, les modèles issus de greffes de tumeurs humaines chez la souris, jouent un rôle clé. Ces modèles conservent les caractéristiques génétiques et pharmacologiques des tumeurs humaines, offrant une reproduction réaliste des réponses cliniques et des mécanismes de résistance. Ils sont ainsi devenus des outils indispensables pour évaluer les effets de nouveaux traitements et combinaisons thérapeutiques. Notre projet vise à développer des modèles de greffes de tumeurs de patients à partir de biopsies de patients ayant développé des résistances à des thérapies innovantes en développement. Ces modèles permettront d’étudier les mécanismes de résistance et d’action des médicaments, ainsi que de tester de nouvelles stratégies, notamment des combinaisons thérapeutiques. À ce jour, notre équipe a généré de nombreux modèles de ce type, utilisés pour des recherches approfondies sur les mécanismes de résistance et le développement de nouveaux traitements. L’objectif de ce projet est de caractériser pharmacologiquement ces modèles, de tester des composés innovants et de mener des études pharmacocinétiques et pharmacodynamiques. Ces travaux contribueront à une meilleure compréhension des mécanismes de résistance et à l’optimisation des thérapies contre le cancer.

Bénéfices attendus

L’utilisation des modèles de greffes de tumeurs de patients sur aimaux permet de mieux comprendre les mécanismes de résistance aux thérapies, contribuant ainsi à l’avancée des connaissances scientifiques. Au sein de notre équipe, nous avons développé une activité de recherche dédiée à l’identification des mécanismes de résistance et des modes d’action de thérapies innovantes. Au cours des dernières années, nous avons lancé plusieurs projets de recherche, notamment sur la résistance précoce aux thérapies. Ces travaux ont permis de générer de nouvelles connaissances sur les mécanismes de résistance et d’action des médicaments, avec des implications directes pour améliorer la prise en charge des patients atteints de cancer. Nos modèles sont également mis à la disposition de la communauté scientifique et peuvent être intégrés dans des projets de recherche fondamentale, préclinique et translationnelle. Par exemple, les tests pharmacologiques réalisés dans le cadre de collaborations académiques et industrielles ont permis de valider ou de réfuter les hypothèses sur des modèles plus sophistiqués que les lignées cellulaires, et plus représentatifs des caractéristiques humaines. Un autre avantage majeur de ces modèles réside dans leur capacité à conserver les caractéristiques pharmacologiques, génétiques et histologiques des tumeurs des patients. Cela offre la possibilité de tester de nouvelles stratégies thérapeutiques ou de nouveaux composés sur des tumeurs issues de patients en progression sous thérapies innovantes. À terme, ces recherches ouvrent la voie à des essais cliniques pour de nouveaux médicaments. À ce jour, notre équipe a validé, grâce à ces modèles, des combinaisons thérapeutiques capables de surmonter la résistance ainsi que de nouveaux inhibiteurs, dont certains sont déjà en cours d’évaluation clinique.

Procédures

Chaque souris incluse dans l’étude fera l’objet d’une greffe tumorale sous-cutanée sous anesthésie générale, représentant une intervention unique d’environ 10 à 15 minutes. Un sous-groupe recevra également, au moment de la greffe, un implant hormonal, inséré sans intervention supplémentaire, en sous-cutané, durant la même anesthésie générale. À l’issue de la phase de croissance tumorale, une partie des souris sera traitée selon différents protocoles expérimentaux. Les traitements seront administrés pendant une période pouvant aller jusqu’à 16 semaines, à une fréquence variant de 1 à 5 jours par semaine, selon les groupes. Certains médicaments nécessiteront une administration biquotidienne, portant le nombre maximal d’injections médicamenteuses à 160 par animal et par étude. La durée moyenne de chaque procédure (de l’implantation tumorale jusqu’à la fin du traitement) est estimée à 20 semaines, tandis que la durée maximale est fixée à 36 semaines par animal. Des prélèvements sanguins ponctuels ou séquentiels pourront être réalisés au cours de l’étude. Chaque prélèvement durera environ 5 minutes. Lors de cinétiques courtes (sur une semaine), jusqu’à 3 prélèvements maximum seront effectués. Pour des cinétiques longues, un prélèvement par semaine pendant une durée maximale de 6 semaines sera réalisé.

Impact sur les animaux

Les nuisances découleront des interventions et greffes de cellules tumorales sous anesthésie générale, des injections de traitements, des suivis de croissance tumorale à l'aide d'un pied à coulisse. Ces différentes manipulations peuvent entraîner du stress chez l’animal et les croissances tumorales en sous-cutanée peuvent entraîner des douleurs locales et modérées. Une perte d’appétit modérée et donc une perte de poids modérée peuvent apparaître chez la souris suite aux traitements médicamenteux. Les prises de sang peuvent entraîner une douleur locale modérée transitoire.

Devenir

L’ensemble des animaux sera euthanasié à l’issue de chaque procédure afin de permettre la récupération des échantillons tumoraux et/ou tissulaires pour les analyses post-traitement (pharmacologiques, histologiques, ou génétiques).

Remplacement

Il s'agit ici d'un projet de recherche dont l'objectif est d'étudier les mécanismes de résistance aux thérapies, de mieux comprendre les mécanismes d'action des médicaments innovants et de développer de nouvelles thérapies pour les patients. Les tumeurs greffées dérivées de patients que nous avons générés, et que nous continuons à développer à partir de biopsies de patients résistants à des thérapies innovantes (saisine valider), constituent des modèles précieux et uniques. Ils offrent une opportunité essentielle pour approfondir notre compréhension des résistances et des mécanismes sous-jacents. Ces modèles, plus proches à la fois génétiquement, pharmacologiquement et histologiquement des tumeurs humaines, permettront d’augmenter le succès du développement de traitements efficaces en clinique. Dans le cadre du développement de nouveaux médicaments pour des populations bien définies (médecine personnalisée), il est indispensable de créer de nouveaux modèles sur un organisme complexe tel que la souris, avec une activité métabolique pouvant modifier la distribution et l’efficacité thérapeutique. La complexité biologique des organismes vivants est extrêmement élevée, et certaines interactions entre différents systèmes biologiques sont impossibles à reproduire en dehors d'un organisme vivant. Les modèles animaux peuvent fournir des informations cruciales sur la physiologie, la pathologie et les mécanismes de la maladie qui ne peuvent pas être obtenues par d'autres moyens. De plus, ils représentent beaucoup mieux les processus biologiques humains que les modèles cellulaires ou informatiques. De plus, les interactions entre différents organes et systèmes de l'organisme ne peuvent être étudiées que chez les animaux vivants.

Réduction

En parallèle du développement de tumeurs greffées dérivées de patients, et afin de réduire le nombre d'animaux utilisés en expérimentation (respect des 3R), nous développons des organoïdes et des lignées cellulaires. Ces modèles in vitro permettront des études mécanistiques et un large criblage de médicaments, limitant ainsi l'utilisation d'animaux en validant les résultats in vitro avec des modèles de greffes de tumeurs de patients sur souris plus proches de la biologie humaine. Les effectifs d'animaux ont été calculés au plus juste en utilisant des calculs de psuissance. Les résultats seront exploités grâce à des tests statistiques (modèles linéaires non non-linéaires).

Raffinement

Lors des interventions, telles que les greffes sous-cutanées ou l'ajout de pastille hormonale, les souris sont anesthésiées (anesthésie générale) et reçoivent un médicament contre la douleur. Elles sont surveillées quotidiennement pour évaluer leur état de santé. La taille des tumeurs est mesurée régulièrement à l'aide d'un pied à coulisse, pour surveiller la taille des tumeurs. L'alimentation des souris sera adaptée à leur prise alimentaire et remplacée par une alimentation appétente et plus facilement préhensile en cas de perte d'appétit. Des points limites précoces ont été définis et seront strictement appliqués.

Choix des espèces

L'utilisation de souris est justifiée: par la facilité d’utilisation des modèles murins pour le développement préclinique. Par la nécessité d’utilisation de modèles immunodéprimés afin de faciliter la croissance tumorale. Des souris âgées de 5 à 9 semaines seront utilisées pour standardiser la procédure et ainsi réduire la variabilité intra-expérience. Par ailleurs, l’utilisation de souris âgées de 5 à 9 semaines permet d’améliorer le taux de prise des greffes.

Greffées sous la peau du flanc d'une tumeur sous anesthésie, puis traitées par quatre injections dans l'abdomen à l'état vigile, 2 560 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Toutes sont tuées pour analyser les cellules immunitaires de leurs tumeurs, de leur rate et de leurs ganglions. Le projet cherche à savoir si l'absence d'une protéine dans certains globules blancs rendrait les traitements anticancéreux plus efficaces, question que le porteur juge hors de portée des expériences in vitro. Les 2 560 animaux ne sont justifiés que par une ligne, le nombre ayant "été déterminé par une méthodologiste", et la surveillance annoncée pour des souris porteuses de tumeurs se limite à trois passages par semaine.

Objectifs

Le cancer est un problème de santé majeur dans le monde. Il est donc important de comprendre comment cette maladie fonctionne afin de trouver des traitements les plus efficaces possibles. NLRP3 est une protéine largement décrite pour ses fonctions dans l’inflammation, dans des globules blancs appelés myéloïdes. Nos données préliminaires obtenues montrent que d’autres globules blancs appelés lymphocytes, possèdent également la protéine NLRP3. En l’absence de NLRP3, ces globules blancs ont une activité antitumorale marquée contre différents types de tumeurs. Ce projet a pour but d’évaluer si l’absence de NLRP3 dans ces globules blancs permettrait de rendre plus efficace les traitements anticancéreux

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus sont les suivants : - D’apporter des connaissances nouvelles sur le rôle de NLRP3 dans les globules blancs appelés lymphocytes - D’évaluer si NLRP3 pourrait être une cible thérapeutique ou un complément à l’immunothérapie

Procédures

Les animaux recevront une injection de cellules tumorales en sous cutanées sur le flanc sous anesthésie générale. Les différents traitements seront réalisés en intrapéritonéal sur souris vigiles (4 doses par souris, chaque injection dure quelques secondes).

Impact sur les animaux

Les tumeurs seront injectées en sous cutanées dans le flanc. De ce fait, une des nuisances pouvant être observée dans de très rares cas est la formation nécrose. De plus, la manipulation des souris et la contention de ses dernières peuvent engendrer un stress. L’injection des cellules tumorales en sous cutanées peut induire une légère douleur chez l’animal. Ces dernières se feront donc sous anesthésie à l’isofluorane. De même, l’injection des traitements en intrapéritonéal peuvent induire une légère douleur chez l’animal.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin de l’expérience car nous étudierons les cellules immunitaires présentes dans les tumeurs, rate et ganglions.

Remplacement

Nous avons déjà réalisé un certain nombre d’expériences in vitro pour caractériser les différences entre les cellules. Ceci nous a permis d’identifier des marqueurs d’intérêt et phénomènes à explorer in vivo. Malheureusement, le recrutement au site tumoral et l’implication dans la réponse immunitaire antitumorale ne peuvent pas être appréhendés in vitro à l’heure actuelle car ce sont des mécanismes trop complexes qui font intervenir plusieurs acteurs cellulaires et moléculaires. Une fois que nous aurons obtenus les résultats de cette étude chez la souris, le décryptage des mécanismes moléculaires mis en œuvre sera réalisé in vitro.

Réduction

Dans un souci de réduction, les expériences ne seront réalisées que deux fois et par des personnes parfaitement formées aux gestes permettant d’optimiser la reproductibilité. De plus, chaque expérience de croissance tumorale sera accompagnée d’une analyse de l’infiltrat immunitaire afin de récolter un maximum d’informations sur les mêmes souris sans avoir besoin de recommencer les expériences. Le nombre d'animaux a été déterminé par une méthodologiste.

Raffinement

Les animaux seront suivis 3 fois par semaine pendant toute la durée de l’étude (la fréquence de surveillance sera bien entendu augmentée en cas d’observation de signes cliniques anormaux). Des critères d’interruption de l’étude ont été mis en place dans le cas où un animal montrerait des signes de souffrance. Les injections sous cutanées se feront sous anesthésie gazeuse.

Choix des espèces

Les souris, outre l’avantage lié à leurs caractéristiques physiologiques sont les seules espèces animales transgéniques disponibles pour l’expérimentation. Enfin les souris autorisent une variété de techniques d’administration et de prélèvement présentant des analogies avec ce qui est réalisé en recherche clinique sur l’homme. Des animaux de 6 à 8 semaines seront utilisés car leur système immunitaire est mature à cet âge.