Souris

143 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles subissent une chirurgie d'implantation d'un biomatériau, soit sous la peau, soit dans un défaut osseux du crâne créé au préalable, pour tester l'activité de vésicules extracellulaires sur la repousse osseuse. Le porteur annonce une analgésie péri et post-opératoire et n'attend que des douleurs légères, avant une mise à mort par élongation cervicale pour prélever les implants et les crânes. Il affirme qu'il n'existe pas de solution de remplacement pour une étude portant sur le tissu osseux et retient la souris, dont sont issues les vésicules étudiées.

Objectifs

En vieillissant, la communication intercellulaire entre les cellules osseuses est modifiée, et par conséquent l’équilibre entre la formation et la résorption osseuse est altéré conduisant à la perte osseuse. Récemment, des vésicules extracellulaires ont été identifiées comme un nouveau mode de communication entre les cellules osseuses, permettant la régulation du remodelage osseux. Notre hypothèse de travail est que ces vésicules extracellulaires sont impliquées dans la communication entre les cellules osseuses et qu’elles participent au processus de régénération tissulaire et au vieillissement osseux. Les vésicules extracellulaires osseuses sont obtenues par centrifugation différentielle à partir d’un broyat d’os long de souris (tibias et fémurs) prélevés sur des animaux morts (ces animaux ne sont donc pas pris en compte dans le nombre d’animaux nécessaires à la réalisation de ce projet). A l’issu des premières centrifugations permettant d’éliminer les débris d’os et les corps apoptotiques, la fraction obtenue est « l’extrait total ». L’ultracentrifugation de « l’extrait total » permet d’isoler la « fraction vésiculaire » et la « fraction soluble » (contenant l’ensemble des protéines solubles : cytokines et facteurs de croissance par exemple). Nous avons observé in vitro que l’extrait total permet de stimuler la différenciation des ostéoblastes, les cellules formant l’os. Nos résultats indiquent que c’est la fraction vésiculaire qui est à l’origine de cet effet in vitro. L’objectif de notre projet est de valider in vivo que l’activité ostéogéniques de l’extrait total est bien associée à la fraction vésiculaire, et non à la fraction soluble. Ainsi pour l’ensemble de cette étude, nous allons comparer l’effet de ces trois fractions entre elles. De plus, nous allons comparer l’effet de ces fractions avec celui du gold-standard, la Moelle Osseuse Totale (MOT) qui sera le contrôle positif de l’ensemble de notre étude. Afin de maintenir le matériel biologique dans les défauts osseux, les fractions seront associées à un biomatériau composé d’un mélange d’hydrogel et de granules de Phosphate de Calcium Biphasique (BCP) utilisé ici pour leurs propriétés ostéoconductrices. Ce biomatériau est déjà utilisé dans le laboratoire avec succès pour la régénération osseuse. Cette étude sera menée chez la souris dans deux contextes : en site ectopique (implantation en sous-cutané) et en site orthotopique (implantation dans des défauts osseux de calvaria).

Bénéfices attendus

Cette étude nous permettra pour la première fois de valider in vivo la capacité ostéogénique des vésicules extracellulaires extraites d’os dans le cadre de la régénération osseuse. Les perspectives de cette étude pourront nous apporter de nouvelles connaissances des phénomènes impliqués dans la régénération osseuse grâce aux vésicules extracellulaires dérivées d’os. A plus long terme, l’utilisation de vésicules extracellulaire pourra permettre de remplacer les thérapies cellulaires classiques et pourront être appliquées à l’Homme.

Procédures

Deux procédures chirurgicales seront réalisées. Les animaux seront soumis soit à l’implantation sous-cutanée d’un biomatériau chargé en fraction biologique (temps opératoire max : 10 minutes) soit à l’implantation d’un biomatériau chargé en fraction biologique au niveau d’un défaut osseux critique de calvaria de souris réalisé au préalable (temps opératoire max : 20 minutes). Ces procédures chirurgicales seront réalisées sous anesthésie générale et une analgésie adaptée sera appliquée. Aucun prélèvement sur animaux vigiles ne sera réalisé.

Impact sur les animaux

En se basant sur nos connaissances et nos études antérieures, nous n’attendons aucune gêne fonctionnelle, perte de poids, stress ou comportement anormal des animaux au cours de cette expérimentation. Les souris Swiss/CD1 sont décrites comme ayant une susceptibilité faible de développer les réactions inflammatoires sévères. Des douleurs post chirurgicales légères pourraient être observées. Pour cela, les animaux seront soumis à une analgésie péri-opératoire et post-opératoire par injection sous-cutanée de buprénorphine (0.05 mg/kg).

Devenir

En fin d’expérimentation, tous les animaux seront tués par élongation cervicale puis les implants sous-cutanés (procédure 1) ou les calvarias (procédure 2) seront prélevés et fixés pour les analyses radiologiques et histologiques mises en œuvre pour évaluer la repousse osseuse.

Remplacement

L’utilisation de rongeurs reste nécessaire afin de valider les propriétés des biomatériaux chargés en termes de biocompatibilité, d’ostéoinduction et d’ostéoconduction. Il n’existe malheureusement pas de solution de remplacement complet ou par des invertébrés en raison de l’étude menée sur le tissu osseux.

Réduction

Dans le but de réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés, le biomatériau utilisé a été sélectionné en amont et déjà testé pour sa biocompatibilité et sa capacité d’ostéoconduction in vitro et in vivo. Pour la première procédure utilisant des implants sous-cutanés, plusieurs implantation (jusqu’à 4) seront réalisées sur le même animal pour réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés. Pour la deuxième procédure réalisée en site orthotopique, les défauts osseux seront réalisés sur chaque os pariétal qui compose la calvaria de souris, soit 2 défauts par animaux, réduisant de fait le nombre d’animaux tout en préservant la puissance statistique. Par ailleurs une approche statistique (software GPower), nous a aidé à calculer le nombre d’implants nécessaires à l’obtention de résultats significatifs afin de constituer des groupes avec un nombre d’animaux nécessaires et suffisants à l’obtention de résultats significatifs et à la valorisation des résultats de cette étude. Les tests statistiques utilisés dépendront de la distribution des données. Pour chaque paramètre, la normalité et la distribution seront évaluées. En fonction de ces évaluations, un test de variance paramétrique (Anova) ou non paramétrique (Kruskall-Wallis) sera réalisé. Si P

Raffinement

Afin de raffiner la méthodologie, les procédures de manipulation et de surveillance régulière sont élaborées avec l’objectif d’éliminer toute forme de souffrance animale. Les animaux seront anesthésiés et recevront une analgésie adaptée en prémédication et jusqu’à 48 heures après la chirurgie. La surveillance régulière des animaux permettra d’évaluer des points limites selon une grille d’évaluation détaillé (Annexe). Selon les points limites identifiés, les animaux pourront recevoir une analgésie adaptée ou seront retirés de l’étude. Chaque étape de l’étude tiendra compte du bien-être de l’animal, de son arrivée dans l’animalerie spécialisée à son sacrifice en fin d’étude. Les animaux seront hébergés en groupe sociaux de 5 individus par cage avec enrichissement sous forme de frisottis et recevront une nourriture standard et de l’eau de boisson ad libitum.

Choix des espèces

Le modèle de défaut osseux critique de calvaria chez le rongeur est couramment utilisé dans la littérature pour l’étude de la régénération osseuse et est parfaitement validé. De plus, les vésicules extracellulaires que nous étudions étant issues de souris, nous avons décidé de rester chez la même espèce pour la validation expérimentale in vivo de notre hypothèse d’étude. Les animaux inclus dans cette étude seront des souris mâles âgées de 12 semaines au début de la procédure. Ceci permet d’avoir des animaux matures sans pathologies associées au vieillissement tout en limitant les biais liés à la croissance osseuse physiologique.

685 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une injection urétrale d'entérobactéries sous anesthésie pour reproduire une infection urinaire, afin de tester trois nouvelles molécules antibiotiques. Le porteur indique que l'infection peut provoquer poil hérissé, dos voûté, perte de poids, écoulements oculaires et comportement apathique, et prévoit la mise à mort de tous les animaux pour mesurer la charge bactérienne dans les reins. Il affirme que les techniques in vitro ne donnent pas de données fiables sur l'activité in vivo d'un antibiotique et juge le recours au modèle animal "indispensable".

Objectifs

Les entérobactéries sont fréquemment responsables d’infections communautaires ou nosocomiales. Elles sont généralement traitées par des bêta-lactamines, mais au cours des deux dernières décennies, on observe une augmentation importante de la résistance des entérobactéries à ces antibiotiques ce qui pose aujourd’hui un problème majeur de santé publique. Le but de notre étude est d’évaluer l’activité de trois nouvelles molécules dans un modèle d’infection urinaire expérimentale chez la souris.

Bénéfices attendus

Développement de nouvelles molécules qui pourraient être actives sur les souches bactériennes multi résistantes, l'antibiorésistance étant devenue un problème majeur, avec l'émergence et la diffusion croissante de souches bactériennes de plus en plus résistantes aux antibiotiques.

Procédures

Tous les animaux infectés recevront une injection par voie urétrale de la souche bactérienne sous anesthésie générale à l’isoflurane. Cette procédure dure 5-7min. Ils recevront également une injection sous cutanée d’une molécule anti-douleur avant infection, en vigile.

Impact sur les animaux

Les animaux pourraient présenter, un ou plusieurs effets indésirables parmi les suivants : Poil hérissé, dos vouté, perte de poids, larmes, yeux collés, isolement, comportement apathique, respiration ralentie ou difficile.

Devenir

Tous les animaux utilisés dans la procédure 1 seront euthanasiés à la fin de la procédure 1 afin d’étudier la charge bactérienne dans les reins. Tous les animaux utilisés dans la procédure 2 seront euthanasiés à la fin de la procédure 2 après l’évaluation d’une potentielle modification du comportement suite à l’injection des nouvelles molécules. Tous les animaux utilisés dans la procédure 3 seront euthanasiés à la fin de la procédure 3 afin d’évaluer l’efficacité des nouvelles molécules sur la charge bactérienne dans les reins.

Remplacement

Les techniques in vitro ne permettent pas d’obtenir des données fiables sur l’activité in vivo d’un antibiotique. La corrélation in vitro - in vivo n’étant pas satisfaisante, le recours à l’utilisation de modèles animaux est indispensable.

Réduction

Les premiers temps de l’expérimentation consistent à la validation du modèle avec les souches à étudier, ce qui permet d’utiliser le moins d’animaux possible lors de l’évaluation thérapeutique proprement dite. Pour les évaluations thérapeutiques, le nombre de souris par groupe a été réduit au minimum afin de garder une analyse statistique fiable.

Raffinement

Avant l’expérimentation : - Détermination des points limites Pendant l’expérimentation : - Soins pré et post intervention : Les souris recevront une injection d’une molécule anti douleur avant infection. Puis mise en place d’une grille de score de points limites - Infection : utilisation de tapis chauffant pendant l’anesthésie - Application des points limites - Euthanasie : sous anesthésie générale

Choix des espèces

Le modèle murin d’infection urinaire est un modèle bien caractérisé et parfaitement adapté pour tous les types d’analyses prévus pour cette étude. Cinq semaines de vie permettant une manipulation simple sur un animal robuste.

3 328 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures classées en souffrance modérée. Le porteur les rend immunodéficientes puis leur greffe, pour chaque patient, ses cellules immunitaires et sa tumeur, afin de constituer des cohortes dites "avatars" servant à tester des traitements. Il indique que l'injection de cellules humaines provoque invariablement une réaction contre les cellules de la souris, avec perte de poids, de poils et de mobilité sur un à deux mois, les animaux étant mis à mort à un stade avancé pour récupérer les tumeurs. Sur la réduction, il se contente d'écrire que le nombre d'animaux "sera à évaluer au cours des expériences", justification sommaire pour un effectif de plus de trois mille souris.

Objectifs

Il est proposé d’utiliser un modèle de souris immunodéficiente afin de constituer, pour chaque patient atteint d’une tumeur, une cohorte de souris doublement humanisée/greffée (système immunitaire et tumeur) qui sera utilisée pour évaluer l’activité de thérapies, dans un délai compatible avec les contraintes cliniques, typiquement 1 mois. Les souris présentent des mutations entrainant une déficience en cellules immunitaires murines. Ces souris ont montré être des bons modèles de greffe de cellules tumorales humaines ainsi qu’un bon réservoir pour une reconstitution de système immunitaire humain. La mise en place d’une cohorte de souris porteuse de tumeur dérivée de patient (PDX) est un projet ambitieux à forte valeur ajoutée pour la recherche sur les cancers permettant d’évaluer l’activité des traitements les ciblant. Ces souris sont greffées avec des fragments de tumeur fraiche et la tumeur peut se développer dans l’environnement murin en absence de système immunitaire pouvant le reconnaitre comme étranger. Cependant, des obstacles sont présents pour optimiser l’établissement de cette cohorte : taux de prise de greffe des PDX très faible et/ou variable, temps avant apparition de la PDX (plusieurs semaines, voire mois), instabilité génétique amplifiée au cours des passages successifs des PDX dans une souris à l’autre et absence d’un système immunitaire autologue. Afin de palier à ces obstacles, les cellules mononuclées du sang périphérique (PBMC) du patient ainsi que des fragments tumoraux, du même patient seront greffés, dans les souris sans passer par l’étape d’établissement d’une tumeur macroscopique de type PDX classique. La détection précoce de ces cellules, par les techniques d’imagerie, permettrait d’évaluer l’efficacité des traitements afin de comprendre notamment les mécanismes de résistance mais aussi d’évaluer le traitement le plus efficace parmi le choix possible actuellement et dans un futur proche.

Bénéfices attendus

Ce projet a pour but d’évaluer la pertinence et la corrélation clinique des réponses aux traitements chez le patient au regard de de la réponse observable dans la cohorte avatar aux patients. En cas, de corrélation positive, cela permettre d’obtenir une preuve de concept de la pertinence d’une méthodologie comme outil de diagnostic afin de proposer aux cliniciens le traitement le plus adéquat pour chaque patient, dans des contraintes temporelles acceptables pour les cliniciens et les patients.

Procédures

Injection de thérapie deux à trois fois par semaine sur animaux vigiles ou endormis, chaque injection demande une contention de 15 à 30 secondes ; Echographie une à deux fois par semaine sur animaux endormis, le temps d'acquisition par échographie (et donc de l'anesthésie) est compris entre 10 et 20 min par souris ; Prélèvement de sang une fois au cours de la procédure sur animaux endormis, le prélévement dure entre 15 et 30 secondes (l'anesthésie environ 3 minutes). La durée pendant laquelle les animaux subiront ces interventions sera de 5 semaines à 2 mois.

Impact sur les animaux

L’injection de PBMC humain dans une souris immunodéficiente entraine, invariablement, une réaction des cellules immunitaires humaines injectées contre les cellules murines reconnues comme étant étrangères. Cette réaction entraine une perte de poids des animaux, une perte de poil et une perte de mobilité des animaux dans un délai pouvant aller d’un mois à deux mois. A un stade avancé de la maladie, les animaux doivent être sacrifiés. Aucun autre effet indésirable n’est attendu notamment par l’injection des traitements.

Devenir

Les animaux doivent être mis à mort car les tumeurs doivent être récupérées

Remplacement

Les méthodes actuelles permettant d’évaluer l’efficacité de thérapie personnalisé sont inefficaces, actuellement, par absence de biomarqueur fiable, permettant de choisir le traitement le plus adapté à chaque patient.

Réduction

Le nombre de souris par groupe de traitement est évalué, en fonction de la variabilité des modèles animaux. Ce nombre sera à évaluer au cours des expériences en fonction de cette variabilité.

Raffinement

Le raffinement de l’étude est : surveiller les animaux pour l’apparition de la réaction immunitaire des cellules immunitaires humaines injectées vis-à-vis des cellules murines de l’hôte qui sera monitoré deux fois par semaine.

Choix des espèces

Les souris immunodéficientes sont les seules modèles animaux correctement validés ayant montrés une prise de greffe de tumeurs humaines et de système immunitaire humain. Les animaux seront des adultes à partir de 6 semaines, stade qui a montré de bons résultats pour prise de greffe tumorale et immunitaire.

90 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures classées en souffrance modérée. Le porteur les rend immunodéficientes et leur greffe des cellules tumorales marquées par fluorescence, par injection sous-cutanée ou intraveineuse, pour suivre la croissance des tumeurs et leur capacité à métastaser. Il indique que les tumeurs peuvent gêner les déplacements, que la peau peut s'ulcérer en provoquant une douleur modérée et que des métastases au foie ou aux poumons peuvent dégrader l'état des animaux, tous mis à mort en fin de procédure. Il affirme que ces cellules doivent être implantées dans un "organisme entier" et que le modèle souris est "nécessaire".

Objectifs

Le but du projet est de réaliser des expériences de suivi de pousse tumorale chez la souris immunodéficiente à partir de cellules cancéreuses modifiées pour qu'elles expriment plus ou moins une protéine au niveau de leur noyau. La quantité présente de cette protéine dans les cellules jouerait un rôle dans le comportement des cellules cancéreuses. Ces cellules cancéreuses seront également marquées par fluorescence en fonction de la quantité de la protéine exprimée. Ainsi cette fluorescence nous permettra de visualiser les différents types de cellules cancéreuse et d'observer leur évolution dans les tumeurs. Nous nous intéresserons à la corrélation entre le type de cellules retrouvées dans les tumeurs, la vitesse de croissance des tumeurs et l'agressivité des cellules cancéreuses à travers leur capacité à métastaser.

Bénéfices attendus

Nous serons en mesure d’analyser l'impact du niveau d’expression de TRa1 sur la croissance des tumeurs. Nous pourrons étudier si ce niveau d'expression module la capacité de croissance, de migration ou de mort cellulaire ainsi que l’agressivité du développement tumoral. A terme, une meilleure compréhension des mécanismes du développement des cancers permettra de mieux adapter les traitements et/ou d'envisager de nouvelles cibles thérapeutiques.

Procédures

Les souris du projet seront greffées avec des cellules tumorales marquées par fluorescence, soit par injection ou implantation sous-cutanée soit par injection intra-veineuse. Ces greffes se dérouleront sous anesthésie, l'opération ne durant que quelques minutes.

Impact sur les animaux

Nous utiliserons des souris immunodéprimées. Ces animaux, par leur système immunitaire défaillant, sont hébergés dans une pièce dédiée avec toutes les barrières sanitaires permettant de garantir leur bon état de santé pendant toute la durée de leur vie. Les souris subiront chacune une unique injection ou implantation de cellules tumorales. Les souris seront donc amenées à développer des tumeurs. Ces tumeurs pourraient éventuellement les gêner dans leurs déplacements. Si la peau venait à s’ulcérer au niveau d’une tumeur, cela provoquerait une douleur modérée à l’animal. Des métastases pourraient également apparaître, notamment sur le foie ou dans les poumons. L’état des souris pourraient alors se dégrader : amaigrissement, difficultés à respirer, troubles moteurs… Il y a 3 types possible d’injection dans ce projet ; une injection sous-cutanée au niveau du flanc, une injection intra-veineuse à la veine de la queue et une implantation sous-cutanée.

Devenir

Tous les animaux, des souris, seront mis à mort en fin de procédure. En effet, ils développeront des tumeurs sur le flanc et potentiellement des métastases. De plus, des analyses doivent être menées sur plusieurs de leurs tissus afin d'étudier la distribution des différents types cellulaires dans les tumeurs et d'analyses les organes.

Remplacement

Ce projet vise à étudier la capacité de plusieurs types de cellules cancéreuses à former des tumeurs et à métastaser. Pour cela, ces cellules doivent être implantées dans un organisme entier afin de reproduire au mieux les conditions physiologiques dans lesquelles elles se développent habituellement. Il nous faut donc avoir recours à un système intégré et mature, dans notre cas le modèle souris.

Réduction

Le nombre d’animaux nécessaire à ce projet est de 90 souris. Ce nombre a été réduit au maximum tout en restant suffisant et statistiquement robuste pour apporter des réponses claires à notre projet. Nous mesurerons pour chaque animal engagé le nombre de tumeurs primaires et métastases ainsi que leur taille.

Raffinement

Une surveillance quotidienne des animaux sera effectuée afin d'identifier au plus tôt toute douleur ou souffrance éventuelle. De plus, les procédures se feront sous anesthésie générale. Les souris seront maintenues sur tapis chauffant toute la durée de l'anesthésie. Une couverture analgésique est mise en place afin de prendre en charge toute douleur potentielle qu'impliquerait l'implantation des cellules tumorales. Un développement tumoral est attendu, un suivi de poids et de taille des tumeurs sera réalisé 3 fois par semaine. Des points limite qui auront pour effet l'arrêt de la procédure ont été déterminés.

Choix des espèces

Nous utilisons la souris comme organisme modèle pour reproduire chez l'animal des pathologies (inflammation et cancer du côlon). Nous avons l'expertise au laboratoire sur ce modèle animal et nos données précédentes sur le rôle de TRa1 dans des études in vivo ont été générées chez la souris. L'animal est absolument nécessaire par son côté physiologique intégratif. En effet, dans notre projet, les études de pousse tumorale ne peuvent se faire que dans des organismes complets prenant en compte l’influence de la physiologie de l’animal et du microenvironnement. Les animaux seront âgés d'au moins 8 semaines afin de mener notre projet sur un stade adulte jeune.

40 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures classées en souffrance modérée. Le porteur leur greffe des cellules tumorales directement dans le pancréas, ce qui provoque un adénocarcinome, puis les euthanasie cinq semaines plus tard alors que toutes ont développé un cancer avancé. Il indique que ce stade terminal, marqué par une ascite et des changements de comportement, entraînerait une grande souffrance si la mort n'était pas donnée, une grille de score pouvant avancer la mise à mort. Il affirme qu'aucun modèle in vitro ou ex vivo ne rend compte de la relation entre système immunitaire et tumeur.

Objectifs

Cette étude permettra de déterminer le rôle exact du TNFR2 sur l’activation du système immunitaire au sein du microenvironnement tumoral et ainsi en voir l'effet sur la croissance tumorale. Cette étude fait partie d’un projet de recherche translationnelle pour la détermination des meilleurs protocoles de traitement des tumeurs du pancréas.

Bénéfices attendus

Le TNFR2 participe à l'activation et au maintien de l'activité des lymphocytes T régulateurs. Son absence permettrait de diminuer, voir d'abroger, l'inhibition de la réponse immunitaire antitumorale au sein du micro-envonnement immunitaire. Le bénéfice potentiel est que la réponse immunitaire anti-tumorale soit plus efficace, et permette un ralentissement, voir un arrêt de la croissance tumorale.

Procédures

Il n'y a qu'une intervention effectuée. Les animaux vont subir une opération chirurgicale afin d'effectuer une greffe orthotopique. Ce type de greffe vise à introduire des cellules au sein d’un tissu de même nature. Ainsi les cellules tumorales pancréatiques sont directement injectées dans le pancréas. Cette intervention dure 5 minutes sur un animal sous anesthésie gazeuse (Isoflurane). Cette intervention est accompagnée par l'administration d'analgésiques, Rimadyl et Vetergesic, ceci le jour (Rimadyl et Vetergesic) et le lendemain (Vetergesic) de l'opération. Cette administration est faite par injections intra-péritonéales pour le Rimadyl et en sous-cutanée pour le Vetergesic.

Impact sur les animaux

La greffe des cellules tumorales dans le pancréas va générer l'apparition d'un adénocarinome pancréatique canalaire. Les animaux ont dans les stades terminaux de l'expérimention une déficience pancréatique associée à diiférents autres symptômes (apparition d'ascites, changements comportementaux,...). Les symptômes sont bien sur suivis via une grille de suivi, nous servant à dertiminer quand le point limite de l'expérimentation est atteint.

Devenir

Les animaux sont euthanasiés à la fin de la procédure par dislocation cervicale (ou par asphyxie au dioxyde de carbone le cas échéant), 5 semaines après la greffe des cellules tumorales. A cette date, la mort est donnée car l'ensemble des animaux a developpé un cancer du pancréas avancé. Ce stade peut entrainer une grande souffrance dans les jours qui suivent si la mort n'est pas donnée. Il s'agit d'un point limite de la procédure. Cependant les souris peuvent être sacrifiées avant suivant la grille de suivi de souffrances décrite auparavant et rattachée en annexe 2. En effet si le score de souffrance atteint 4 avant la ciquième semaine, la ou les souris sont mises à mort.

Remplacement

Sur la question du « Remplacement », les expérimentations in vitro ne rendent pas compte de toute la complexité rencontrée dans la relation entre le systeme immunitaire et la tumeur, notamment à cause de differents types cellulaires impliqués. A l’heure actuelle il n’existe pas des modèles experimentaux in vitro ou ex vivo qui permettent de suivre la réponse anti-tumorale. L’expérimentation animale reste dans ce cas la meilleure solution pour étudier l’effet de l’absence du TNFR2 sur les cellules immunitaires, nous ne pouvons donc pas élaborer une stratégie de remplacement efficace.

Réduction

Dans le cadre de la « Réduction », nous avons calculé le nombre minimal de souris nécessaires pour que les résultats soient signifiants. Ce nombre, impliquant les 2 groupes, est estimé à 40 souris et est calculé sur la base d’une formule statistique couramment utilisée dans ce cadre. Ce calcul est détaillé sur un document rattaché à ce projet nommé annexe 1

Raffinement

Pour les strategie de « Raffinement », nous allons donner tous les produits nécessaires au bien-être animal, réduisant au maximum la souffrance animale, qu’elle soit physique ou psychique. Au niveau de l’hébergement au cours de l’expérimentation, des produits d’enrichissement sont utilisés comme différents types de neslets, des tubes de carton et des dômes de carton. Au cas où la souffrance animale apparait sans que nous puissions la résoudre, nous avons créé une grille regroupant les symptômes caractéristiques de notre modèle. Cette grille nous permet d’évaluer la souffrance de l’animal, et ainsi de définir des points limites. Si ces points limites sont atteints, nous sacrifions l’animal. L’animal sera surveillé sur la base de cette grille qu’à partir du jour 10 après la greffe tumorale sachant que les symptômes décrits dans la grille n’apparaissent qu’à partir du jour 18 après la greffe tumorale. La surveillance se fera tous les 2-3 jours, jusqu’à la mise à mort. Nous donnons également deux produits analgésiques différents, dispensés avant, pendant et après l’opération pour réduire au maximum la souffrance physique

Choix des espèces

La souris est l’espèce majoritairement utilisée pour les modèles du cancer du pancréas décrit dans la littérature, et ces modèles se prêtent généralement aisément à un transfert de technologie chez l’homme. De plus les modèles murins ont cet avantage d’avoir un catalogue de modifications génétiques et de lignées cellulaires important qui permettent un meilleur décryptage des voies de signalisation impliquées. Ainsi les souris sélectionnées pour cette étude qui sont immunocompétentes et donc présentent une réponse immunitaire complète, pourront être comparées dans leurs réponses immunitaires aux souris ayant des modifications génétiques. Les souris sont âgées de 8-10 semaines, afin de limiter la variabilité liée à l’âge qui nécessiterait d’utiliser plus d’animaux.

342 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures classées en souffrance modérée. Le porteur leur fait subir cinq injections intrapéritonéales, puis une castration chirurgicale par ablation des testicules, suivie d'un gavage cinq jours sur sept pendant quatre semaines, pour étudier la résistance aux androgènes dans le cancer de la prostate. Il indique des risques d'infection ou d'hémorragie postopératoires et des points limites déclenchant la mise à mort, la privation d'androgènes faisant partie du protocole. Il affirme qu'aucun modèle cellulaire ne reproduit la complexité des lésions précancéreuses et que le recours à l'animal est "nécessaire".

Objectifs

Afin de mieux comprendre la résistance aux androgènes dans le cancer de la prostate (CaP), ce projet vise à étudier les effets de la castration chirurgicale dans plusieurs modèles murins de cancers prostatiques. Les résultats préliminaires obtenus au laboratoire mettent en évidence l'implication forte du facteur de transcription HIF1a induit par l'hypoxie. L'objectif est donc de conduire une étude dans laquelle les souris seront traitées par un composé inhibiteur de HIF1a, disponible commercialement, en combinaison avec une castration chirurgicale.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de déterminer si HIF1a est impliqué dans la résistance aux androgènes dans le cancer de la prostate et par quels mécanismes.

Procédures

Les souris subiront 5 injections intra-péritonéales sur 5 jours, soit une manipulation de 3 minutes par jour, puis une intervention chirurgicale (castration/sham) d'une durée de 30 minutes 3 mois plus tard et le gavage ( 3 minutes d'intervention) 5 jours sur 7 pendant 4 semaines. Aucune autre intervention n'est prévue.

Impact sur les animaux

En post-opératoire, nous surveillerons les animaux par inspection et palpation abdominale, en cas de rougeur ou de voussure, une infection post-opératoire pourra être supposée et une surveillance rapprochée sera effectuée. En cas de signe de douleur (dos vouté, un pelage hérissé ou inactivité après stimulation, l'animal sera retiré de l'étude et pourra bénéficier de soins après l'avis du vétérinaire. Les effets secondaires post chirurgicaux sont principalement une infection post-opératoire. L'orchiectomie bilatérale n'entraine pas d'effet secondaire à proprement parler. En cas de mauvaise ligature des artères, une hémorragie peut avoir lieu. Cette complication est très rare et facilement visible du fait du gonflement important de la zone et d'effets secondaires généraux sur l'animal. Le Px-478 est un médicament qui a déjà été utilisé en essai clinique chez l'homme avec une bonne tolérance. Cette drogue peut entrainer une perte d'appétit.L'apparition des tumeurs de la prostate se manifeste par un gonflement intra abdominal et sera surveillé par palpation.

Devenir

Les animaux seront mis à mort en fin de procédure 3. La procédure1 permettant d'induire l'inactivation des gènes. La procédure 2 est une castration chirugicale dont le but est de limiter la circulation des androgènes. Dans ce contexte, la privation en androgène fait partie du traitement et il est donc nécessaire de garder les animaux en vie après l'intervention et pendant toute la durée du traitement qui correspond à la procédure expérimentale 3.

Remplacement

Aucun modèle cellulaire récapitule la cinétique et la complexité cellulaire impliquées dans la formation de lésions précancéreuses. Cette complexité rend nécessaire l'utilisation d'animaux pour avoir un système qui reproduit la maladie chez l'homme afin de comprendre les mécanismes impliqués et identifier d'éventuelles cibles thérapeutiques.

Réduction

Afin de différencier les rôles de différentes molécules pouvant être impliquées dans le développement du cancer de la prostate, l’ensemble du projet va nécessiter l'utilisation de 3 lignées de souris différentes. Par ailleurs, des études préliminaires in vitro et des études pilotes sur un très petit nombre de souris vont être faites pour identifier le protocole efficace et pour mieux définir les expériences à effectuer sur les grands groupes de souris. Afin d'obtenir des résultats signicatifs, de comprendre les mécanismes moléculaires impliqués et en raison de l'hétérogénéité des souris, nous avons réduit au maximum le nombre de souris nécessaires et nous étudierons à la fois les tissus (histologie), les gènes exprimés et les différents sous types de cellules qui composent les tumeurs. Nous comparerons systématiquement les souris mutants versus les contrôles et au sein d'un génotype donné nous comparerons les sham versus castrés véhicule et les sham versus castré + traitement. Nous comparons des paramètres quantitatif (expression de gènes, nombre de cellules positives pour certains marqueurs histologiques, taux de prolifération cellulaires, poids des tumeurs, pourcentage de glandes atteinte des tumeurs) et également quantitatifs (expression ou non d'un marqueur au niveau histologique).

Raffinement

Les souris subiront une anesthésie générale et recevront des médicaments antalgiques afin de prévenir l'apparition de douleurs. Elles seront surveillées de manière très rapprochée durant les jours qui suivront la chirurgie. Une attention particulière sera accordée au niveau de la zone d'incision avec surveillance des points de suture, palpation abdominale et inspection à la recherche de signe d'infection locale. Si un point limite est atteint, l'animal sera mis à mort. Pour le bien-être social des animaux, les groupes seront respectés et les animaux seront remis en cage avec leurs partenaires préalables. Aucun animal ne sera laissé isolé dans sa cage.

Choix des espèces

La souris est un animal qui a un système immunitaire largement décrit dans la littérature et qui est proche de l’humain avec une immunité innée et adaptative, ce qui est crucial pour la mise en œuvre de notre projet d’étude sur l’interaction des cellules épithéliales de la prostate avec le microenvironnement tumoral. De plus, les souris qui seront utilisées expriment les mêmes protéines que l’homme, ce qui permet de générer les mutations les plus fréquemment identifiées dans le CaP humain. L’ensemble de ces résultats nous permettra d’étudier au plus près l’évolution des lésions de CaP afin de développer des stratégies personnalisées de prévention, de surveillance active et/ou de traitement précoce. Les animaux utilisés seront adultes, de 8 semaines à plus d'un an afin de faire une cinétique en fonction de l'âge.