Souris

Rendues immunodéficientes pour accepter la greffe de cellules cancéreuses humaines, 924 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal peut recevoir une tumeur gastrique sous la peau, jusqu'à 26 anesthésies générales et 16 séances d'imagerie, avec un risque d'infection lié à l'absence de défenses immunitaires. Le porteur revendique un "besoin clinique" de nouveaux traitements et présente son approche comme "potentiellement moins toxique" que la chimiothérapie. Toutes sont tuées pour prélever les tumeurs et les organes.

Objectifs

Le cancer gastrique est un cancer très agressif, avec un taux de mortalité élevé, principalement en raison d'un diagnostic tardif le plus souvent à un stade avancé et déjà métastatique. Cette maladie est incurable pour 80% des patients ; il existe donc un besoin clinique de développer de nouveaux traitements plus efficaces permettant d’améliorer la prise en charge de la maladie. De nombreuses études ont montré qu'un petit groupe de cellules présentes dans les tumeurs, appelées cellules souches cancéreuses, jouait un rôle central dans le mauvais pronostic de la maladie car elles sont responsables de la résistance aux traitements, de la formation de métastases et des récidives. Les cibler pourrait donc permettre de mieux contrôler la maladie. Il a été récemment montré qu'une protéine était présente en très grande quantité dans les cellules souches cancéreuses du cancer gastrique. Plusieurs essais cliniques évaluant le bloquage de cette protéine sont en cours mais aucun ne concerne le cancer gastrique. Ce projet vise donc à développer une nouvelle stratégie thérapeutique basée sur le ciblage de cette protéine, en combinaison avec les traitements actuels, afin d'améliorer la prise en charge des patients atteints de cancer gastrique.

Bénéfices attendus

Avec ce projet, nous souhaitons développer, à long terme, une nouvelle thérapie ciblée pour le cancer gastrique, une tumeur maligne au pronostic très défavorable pour laquelle il existe très peu de thérapies ciblées autres que la chimiothérapie traditionnelle. Cette approche, plus spécifique et potentiellement moins toxique que la chimiothérapie, pourrait permettre aux patients âgés, dont l’âge moyen est de 70 ans, de bénéficier d’une meilleure tolérance au traitement, d’une espérance de vie prolongée et d’une limitation de la propagation métastatique.

Procédures

Injection sous la peau sur animal anesthésie : 1 à 7 fois, durée maximale à 5 minutes. Injection dans le ventre sur animal vigile : 6 à 24 fois, durée inférieure à 1 minute. Imagerie sur animal anesthésié : 16 fois, durée entre 1 à 5 min. Anesthésie générale : 26 fois, durée maximale 5 minutes.

Impact sur les animaux

L’injection sous la peau peut engendrer un risque d’infection au niveau du site d’injection, une douleur légère. Le développement de la tumeur peut engendrer une gêne, une douleur modérée, une perte de poids. Les injections dans le ventre peuvent engendrer une légère douleur au site d’injection. Les séances d’imagerie peuvent fatiguer les animaux à cause des anesthésies répétées et engendrer un inconfort modéré, une hypothermie et des risques de troubles cardiorespiratoires. L’immunodéficience des souris peut entrainer une infection par des pathogènes.

Devenir

Les souris seront mises à mort afin de récupérer des prélèvements post-mortem qui seront analysés ultérieurement

Remplacement

L’efficacité des traitements a été préalablement validée sur des cellules en culture. Ce modèle reste limité car il ne permet pas d’appréhender la réponse immunitaire, le microenvironnement tumoral, des paramètres qui influencent la croissance tumorale et la réponse au traitement. C’est pour cela que le modèle animal reste indispensable.

Réduction

Le suivi de la progression des métastases sera réalisé par imagerie non invasive qui permet de faire un suivi dans le temps sur un même animal. Les conditions de traitement ont été déterminées en amont. Un test statistique sera réalisé. Le nombre d'animaux a été déterminé en utilisant un logiciel dédié.

Raffinement

Les souris seront acclimatées pendant 7 jours après leur arrivée dans l’animalerie. Les souris sont maintenues dans des conditions d’hébergement qui les protègent de risques d’infection par des pathogènes. Les actes expérimentaux seront réalisés sous anesthésie quand cela est nécessaire et lors de l’anesthésie l’animal est maintenu sur un tapis chauffant. Une feuille de score est utilisée pour le suivi de l’animal et pour scorer des points limites adaptés au projet, selon un arbre décisionnel. La feuille de score permet de définir des critères d’arrêt des souffrances et propose des mesures conservatoires bien déterminées. Les animaux sont surveillés par le personnel de l’animalerie et par l’expérimentateur tout au long du projet.

Choix des espèces

Nos modèles d’étude ont été développés chez la souris. La souris est également une espèce de choix en imagerie de par sa petite taille permettant ainsi de détecter des signaux profonds comme les métastases. L'utilisation de souris immunodéficientes sera nécessaire pour la greffe de cellules cancéreuses d'origine humaine. Les souris seront utilisées à partir d’un âge de 7 ou 8 semaines correspondant à de jeunes adultes.

90 souris transgéniques, porteuses d'oncogènes du papillomavirus humain, vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour prélever leurs organes. Chacune reçoit des injections quotidiennes pendant trois mois ou un implant diffusant de l'estradiol, jusqu'à développer des lésions précancéreuses du col de l'utérus. Le projet se limite à valider génétiquement trois lignées destinées à de futures études sur le cancer. Les bénéfices décrits se réduisent à "garantir la robustesse scientifique" de ces travaux ultérieurs.

Objectifs

L’objectif de ce projet est de valider génétiquement les constructions de trois modèles de souris transgéniques exprimant des oncogènes du papillomavirus humain (HPV), un virus fréquemment impliqué dans la survenue de cancers épithéliaux, notamment du col de l’utérus.

Bénéfices attendus

La validation génétique des trois lignées doit garantir la robustesse scientifique des résultats qui seront obtenus dans des études de carcinogenèse ultérieures.

Procédures

Durant ce projet, les animaux recevront soit une injection sous cutanée journalière pendant 3 mois (moins de 1 minute par injection), soit subiront une courte chirurigie sous anesthésie gazeuse de 5 minutes afin d'implanter un pellet libérant la molécule cible pendant 3 mois.

Impact sur les animaux

Une injection peut induire une légère douleur et un stress lié à la contention, l'anesthésie peut induire une hypothermie et la chirurgie une légère douleur. Après 3 mois de traitement à l'estradiol les animaux présentent des pathologies comparable au stade précancereux du cancer du col de l'utérus décrit en clinique humaine, ne présentent aucun symptôme notable.

Devenir

À l'issue de la procédure, les animaux seront euthanasiés pour permettre le prélèvement des organes cibles et ainsi l'analyse génétique du modèle, essentiel pour comprendre la fonction du gène supprimé.

Remplacement

Dans ce projet visant à valider des modèles génétiquement modifiés destinés à l’étude de mécanismes physiologiques complexes, le recours à un mammifère est indispensable, aucune approche in vitro ni aucune modélisation informatique ne pouvant, à l’heure actuelle, se substituer à l’analyse du gène cible dans son environnement naturel et dans l’ensemble de ses interactions au sein de l’organisme

Réduction

Pour réaliser ce type d’analyse, un faible nombre d’animaux est requis par groupe. Ainsi, nous utiliserons cinq animaux par condition. Afin de disposer de contrôles adéquats, six groupes expérimentaux seront constitués par modèle de souris. Pour une mutation étudiée, nous emploierons donc 30 animaux. Cet effectif correspond au minimum nécessaire pour obtenir des résultats analysables, permettant de conclure de manière fiable sur la bonne réalisation de l’étude, tout en respectant le principe de réduction du nombre d’animaux.

Raffinement

Dans le cadre des procédures expérimentales, nous nous efforcerons de réduire autant que possible le stress des animaux. Une surveillance quotidienne de leur état, surveillance du site d'injection ou du site d'implatation du pellet, une pesée hebdomadaire, ainsi qu’un suivi régulier de leur comportement et de leur état général seront mis en place afin de garantir leur bonne santé. En cas de conflit entre individus, l’animal dominant sera isolé et, si nécessaire, des soins locaux seront prodigués. Tout au long des procédures, des seuils limites spécifiques seront définis afin de garantir que les animaux demeurent dans des conditions éthiquement acceptables et de permettre une intervention rapide en cas de signe de souffrance ou d’altération du bien-être.

Choix des espèces

La souris est l’animal modèle de choix pour une première étude de la fonction d’un gène présent chez les mammifères. Elle permet notamment un accès facile à l’ingénierie génétique. Les animaux de la cohorte seront des animaux jeunes âgés de 6-8 semaines à réception et seront traités à partir de 10 semaines d'âge, soit en tant que jeune adulte, lorsque tous les systèmes de l'organisme sont matures.

40 souris juvéniles vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélever leurs organes, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Dès le sevrage, elles reçoivent un régime pauvre en protéines pendant cinq semaines, avec des jeûnes de six heures, des introductions orales de colorant et de glucose et des prélèvements sanguins, pour mesurer le transit intestinal. L'étude cherche à décrire l'effet de la malnutrition infantile sur l'intestin, en comparant mâles et femelles. Le porteur affirme que ce travail est "indispensable" et ne peut être mené chez l'humain.

Objectifs

La malnutrition chez l’enfant est un problème majeur dans le monde. Elle peut provoquer des troubles durables de la croissance, de la gestion de l’énergie et du développement. Des études récentes montrent que les garçons semblent plus touchés que les filles. L’intestin, qui absorbe les nutriments et joue un rôle central dans de nombreux processus du corps, est au cœur de cette problématique. Pourtant, on connaît encore mal la façon dont il réagit à une alimentation pauvre en protéines. Nos premiers résultats suggèrent que ce type de régime pourrait ralentir le passage des aliments dans l’intestin. Le but de ce projet est de mieux comprendre comment un régime pauvre en protéines influence le fonctionnement de l’intestin, essentiel à la digestion et à la communication entre les organes. Nous utiliserons une seule procédure expérimentale pour mesurer la vitesse de transit intestinal, qui est un indicateur important de la santé du système digestif. Ce projet aidera à mieux comprendre l’effet de l’alimentation sur l’intestin, en tenant compte des différences entre sexes.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de mieux comprendre comment le fonctionnement intestinal est affecté par la malnutrition protéique juvénile, en tenant compte du sexe. Cette description extensive de la motilité intestinale permettra à terme d’éclairer de nouvelles pistes de prévention ou d’intervention en santé humaine, où les enfants en malnutrition sont généralement sujets à des symptômes intestinaux associé à un mauvais fonctionnement intestinal (comme le transit).

Procédures

40 souris seront utilisées dans le projet. Tous les animaux seront nourris soit avec un régime contrôle, soit avec un régime pauvre en protéines (modèle de malnutrition infantile) pendant 5 semaines. Toutes les souris seront mesurées avec une règle chaque semaine sous anesthésie générale (3 minutes) puis pesées (< 1 min) entre 21 et 56 jours. A 56 jours, les souris seront anesthésiées (3 minutes), et subiront un prélèvement sanguin (20 sec). Pour étudier différents paramètres du transit intestinal : toutes les souris subiront à 48 jours une mise à jeun de 6h, suivie d’une introduction orale de colorant rouge (10 sec), à 52 jours une mise à jeun de 6h suivie d’une introduction orale de glucose (10 sec), puis 15 min plus tard d’une introduction orale de colorant rouge (10 sec), et à 56 jours une mise à jeun de 6h suivie d’une introduction orale de colorant rouge (10 sec).

Impact sur les animaux

Les pesées et mesures hebdomadaires induisent un stress modéré, ainsi qu’un inconfort transitoire. Le prélèvement sanguin est invasif et peut induire une légère douleur. Ces manipulations sont associées à un stress transitoire lié à la contention. Les trois introductions orales nécessitent un jeûne de 6 heures induisant un stress modéré. L’introduction orale est source d’inconfort et peut entraîner un risque de fausse route ou d’irritation œsophagienne. La récolte des féces est réalisée en cage individuelle, les animaux sont donc isolés pendant maximum 6h après l’introduction orale, induisant un stress modéré.

Devenir

L'ensemble des animaux mis en procédure seront mis à mort en vue de la mesure terminale des paramètres de transit, et du prélèvement des organes d’intérêt.

Remplacement

Pour comprendre comment le corps réagit à différents types d’alimentation, en particulier en cas de manque de protéines, il est nécessaire d’étudier l’organisme dans son ensemble. Aucun modèle en laboratoire (sans animal) ne permet aujourd’hui de reproduire la complexité du corps humain, où plusieurs organes communiquent entre eux et influencent ensemble l’état nutritionnel. C’est pour cette raison que l’utilisation d’animaux est indispensable dans ce projet. La souris a été choisie car elle représente un bon modèle pour étudier les effets d’une alimentation pauvre en protéines dans des conditions proches de la physiologie humaine. L’objectif est de mieux comprendre ce qui se passe dans l’intestin, à la fois à l’échelle de l’organe et au niveau moléculaire. Ce type d’étude ne peut pas être réalisé chez l’humain.

Réduction

Le nombre d’animaux utilisés a été limité autant que possible tout en permettant d’obtenir des résultats fiables. Nous avons choisi d’inclure 10 animaux par groupe, sur la base d’un calcul statistique garantissant la solidité des conclusions. Ce calcul s’appuie sur la mesure la plus variable que nous connaissons déjà : la longueur de l’intestin, qui réagit de manière comparable chez les mâles et les femelles lorsqu’ils reçoivent un régime pauvre en protéines. Les analyses prévues permettront de comparer les effets du régime alimentaire et du sexe. Pour éviter d’utiliser davantage d’animaux dans de futurs projets, tous les organes qui pourraient être utiles à d’autres recherches (comme certains tissus liés au métabolisme ou au système nerveux) seront prélevés à la fin de l’étude et conservés pour d’éventuelles analyses ultérieures.

Raffinement

L’étude commencera uniquement avec des animaux suffisamment développés, pesant plus de 7 g au moment du sevrage. Leur croissance (taille et poids) sera suivie chaque semaine, et la nourriture sera mise à portée des plus jeunes pour qu’ils puissent y accéder facilement. Nous surveillerons aussi leur prise alimentaire afin de vérifier qu’ils s’alimentent correctement. Des seuils d’alerte seront définis à l’avance : si un animal les atteint, il sera retiré immédiatement de l’étude pour éviter toute souffrance. Le régime pauvre en protéines et les méthodes utilisées sont déjà bien maîtrisés au laboratoire et ne provoquent pas de signes de souffrance. Les mesures finales, ainsi que le prélèvement nécessaire, seront effectués sous anesthésie pour garantir le bien-être des animaux.

Choix des espèces

La souris, un animal omnivore comme l’humain, est couramment utilisée pour les recherches en nutrition. Son microbiote est bien connu et de nombreux outils scientifiques existent déjà, ce qui en fait un modèle préclinique idéal pour étudier le fonctionnement de l’intestin lors de changements alimentaires. Les animaux seront suivis pendant 5 semaines après le sevrage, c’est-à-dire de 3 à 8 semaines d’âge. Le but du projet est de comprendre comment un manque de protéines dans l’alimentation influence l’intestin durant la période juvénile. Il est important de commencer l’étude dès le sevrage, car l’intestin joue un rôle essentiel dans l’absorption des nutriments dès les premiers stades de la vie et peut ainsi influencer de nombreux aspects du développement, comme la croissance.

3 496 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélever leur foie, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent des injections répétées, une greffe de tumeur sous la peau, des séances d'imagerie sous anesthésie et jusqu'à douze prélèvements sanguins, pour tester une nanoparticule censée détourner le foie et mieux diriger les médicaments vers les tumeurs. Les retombées annoncées pour les patients, des doses plus faibles et moins de toxicité, restent renvoyées au conditionnel et au long terme. Le porteur affirme qu'aucun modèle in vitro ou informatique ne reproduit la distribution d'un médicament dans un "organisme entier" et conclut à la nécessité de la souris.

Objectifs

L’objectif de ce projet est d’évaluer une stratégie visant à améliorer l’efficacité des traitements administrés par voie intraveineuse (IV) tout en réduisant leur toxicité périphérique, en modulant la façon dont ces traitements se répartissent dans l’organisme, grâce à leur association à une nanoparticule lipidique conçue à cet effet. Après injection, de nombreux médicaments sont rapidement éliminés par le foie, principal mécanisme de détoxification de l’organisme. Cette élimination précoce peut limiter la quantité atteignant les tissus à traiter, notamment les tumeurs, tout en favorisant une accumulation hors cible susceptible d’induire des effets indésirables. La nanoparticule lipidique est administrée par voie IV, elle est conçue pour occuper de manière transitoire les voies hépatiques impliquées dans la clairance des médicaments. Cette occupation temporaire vise à augmenter la biodisponibilité systémique des agents administrés secondairement, à favoriser leur accumulation dans les tissus cibles et à réduire leur captation hépatique. Les objectifs de cette étude sont : (1) d’évaluer l’impact de la nanoparticule lipidique sur la biodisponibilité et la distribution hépatique de différents composés thérapeutiques chez des souris saines et/ou porteuses de xénogreffes tumorales ; (2) de caractériser la distribution de la nanoparticule lipidique et des composés associés au sein des principales populations cellulaires hépatiques ; (3) d’analyser l’accessibilité tumorale des composés avec ou sans prétraitement par la nanoparticule lipidique ; (4) d’évaluer l’effet de cette stratégie sur la croissance tumorale. Les résultats attendus permettront de mieux comprendre les mécanismes biologiques impliqués dans la modulation de la clairance hépatique, d’optimiser les paramètres d’administration (dose, séquence d’injection) et d’identifier un modèle tumoral pertinent ainsi qu’un composé thérapeutique adapté. L’étude, incluant des administrations répétées et une optimisation des modalités de traitement, vise également à répondre aux exigences réglementaires afin de se rapprocher des conditions cliniques d’utilisation.

Bénéfices attendus

Les résultats de ce projet permettront d’évaluer l’impact de la nanoparticule lipidique sur la façon dont les agents thérapeutiques se répartissent dans l’organisme, et sur l’amélioration de leur effet antitumoral. À court terme, ils contribueront à une meilleure compréhension du design des nanomédecines et à l’optimisation des modalités d’administration et les caractéristiques des formulations, afin d’améliorer leur efficacité et leur équilibre bénéfice et effets indésirables. À plus long terme, cette stratégie pourrait lever une barrière biologique majeure liée à l’élimination rapide des médicaments par le foie, faciliter l’accès clinique à des molécules prometteuses et améliorer l’efficacité de traitements existants à des doses plus faibles, réduisant ainsi la toxicité pour les patients.

Procédures

Deux injections d’agents thérapeutiques par voie intraveineuse ou une injection intraveineuse et une injection par voie intrapéritonéale seront effectuées sur animaux éveillés (durée 1-4 min). Ce procédé se fera une seule fois (injection unique) ou de façon répétée (une à deux fois par semaine sur une période à définir pouvant aller jusqu’à 3 mois). Examen d’imagerie non invasive sous anesthésie (cinétique sur 30 minutes maximum). Prélèvement sanguin d'un faible volume (1% volume sanguin total) maximum 5 fois par semaine sur animaux éveillés (Durée 1-4 min) ou volume de 7.5% du volume sanguin total une fois par semaine (Durée 1-4 min - Max 12 prélèvements). Injection de cellules tumorale sous cutanée sur animal vigile (une fois - durée 1 min). Une à deux semaines plus tard selon la croissance tumorale, une à deux injections d’agents thérapeutiques par voie intraveineuse ou une injection intraveineuse et une injection par voie intrapéritonéale seront effectuées sur animaux éveillés (durée 1-4 min). Ce procédé se fera une seule fois (injection unique) ou de façon répétée (une fois par semaine sur une période à définir pouvant aller jusqu’à 3 mois).

Impact sur les animaux

La contention des souris peut induire un stress de courte durée. Les injections peuvent entraîner une douleur de courte durée ainsi qu’un stress transitoire. Les anesthésies de courte durée peuvent provoquer une hypothermie limitée et, dans de rares cas, une diminution transitoire de la respiration et/ou du rythme cardiaque. Par ailleurs, la croissance tumorale peut altérer l’état général des animaux, entraîner une gêne liée au volume tumoral et, dans certains cas, s’accompagner de phénomènes de nécrose tumorale. Les souris immunodéficientes présentent une susceptibilité accrue aux infections opportunistes et au stress expérimental. Les procédures peuvent entraîner une altération modérée de l’état général (perte de poids, diminution d’activité, inconfort post-procédure).

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure pour prélèvement du foie

Remplacement

Les modèles in silico reposent sur des équations et des hypothèses dérivées de données biologiques existantes, et ne peuvent donc pas prédire des phénomènes qui n’ont jamais été observés ou correctement paramétrés (ex. interactions spécifiques nanoparticules–foie ou nanoparticules–foie–tumeur, effets du prétraitement sur le microenvironnement vasculaire et immunitaire). De plus, la biodistribution implique des processus complexes à plusieurs niveaux (circulation sanguine, passage à travers les vaisseaux, élimination par le foie, captation par certaines cellules, hétérogénéité tumorale, etc.) qui dépendent de l’organisation tissulaire tridimensionnelle, du système immunitaire fonctionnel et de l’état physiologique global de l’animal, éléments qui ne sont pas intégralement capturables à ce jour par des modèles informatiques seuls. L’utilisation du modèle murin est justifiée par la nécessité d’évaluer la biodistribution de molécules thérapeutiques dans un organisme entier, disposant d’un système vasculaire, immunitaire et hépatique fonctionnel. Les approches in vitro, bien qu’utiles en phase de criblage initial, ne permettent pas de reproduire la complexité des interactions systémiques impliquées dans l’absorption, la distribution, la métabolisation et l’élimination des composés thérapeutiques. En particulier, la clairance hépatique, la perfusion tissulaire et la contribution des différentes populations cellulaires du foie ne peuvent être étudiées de manière pertinente qu’au sein d’un organisme vivant. Le modèle murin, largement utilisé et bien caractérisé, constitue donc l’option la plus pertinente pour générer des données transposables.

Réduction

Pour limiter le recours aux animaux, les agents thérapeutiques candidats sont d’abord évalués in vitro afin de ne retenir que ceux ne présentant pas de toxicité cellulaire. Le nombre d’animaux par groupe a été déterminé à l’aide d’analyses statistiques adaptées, afin de garantir la soliditéet la fiabilité des résultats, tout en utilisant le nombre minimal d’animaux nécessaire. Par ailleurs, le suivi répété de la répartition des composés chez un même animal au cours du temps (imagerie in vivo) contribue à réduire le nombre d’animaux nécessaires au cours de l’étude

Raffinement

Les animaux bénéficient d’une période d’acclimatation préalable et sont hébergés dans des conditions contrôlées, en groupe, avec un environnement adapté et enrichi, favorisant leur bien-être. Ils sont suivis quotidiennement par du personnel qualifié, incluant le suivi du poids, de l’état général et, le cas échéant, de la croissance tumorale. Un enrichissement adapté à l’espèce sera fourni dans toutes les cages, depuis l’arrivée des animaux jusqu’à la fin de l’étude (ex. : lanières de Kraft, coton). Un vétérinaire sera présent à l’animalerie plusieurs jours par semaine, et des soins vétérinaires d’urgence seront disponibles, y compris en dehors des jours ouvrés. Une attention particulière est portée à l’évaluation de tout signe d’inconfort, de douleur ou de détresse, et des critères d’arrêt anticipé sont appliqués strictement. Une anesthésie est réalisée lorsque nécessaire et le recours à des antalgiques est mis en œuvre afin de limiter la douleur associée aux manipulations. Pour les souris immunodéficientes (nude), l’hébergement se fait en portoirs ventilés et les manipulations sont réalisées dans des conditions d’hygiène renforcées, avec des instruments désinfectés avant utilisation, afin de limiter les risques d’infection.

Choix des espèces

Le modèle murin constitue une référence préclinique pour l’étude de la biodistribution des agents thérapeutiques, en raison de sa physiologie bien caractérisée, de la disponibilité de nombreuses souches génétiquement définies et de la possibilité de réaliser des injections systémiques suivies d’analyses tissulaires détaillées. Deux modèles murins seront utilisés : des souris immunocompétentes et des souris Nude immunodéficientes. Les souris immunocompétentes, dotées d’un système immunitaire fonctionnel, constituent un modèle de référence en pharmacologie et permettent d’étudier les mécanismes de clairance hépatique dans un contexte immunocompétent. Les souris Nude, immunodéficientes en raison de l’absence de thymus, sont couramment utilisées pour les études d’efficacité impliquant des xénogreffes tumorales. Certains agents thérapeutiques de ce projet étant développés pour des applications oncologiques, leur efficacité sera évaluée sur des modèles Nude. La réalisation d’études de biodistribution sur ce même modèle permettra d’assurer la cohérence et la transposabilité des résultats obtenus. Les souris utilisées dans ce projet seront à un stade adulte (entre 7 et 10 semaines) avec un poids minimal de 20 grammes, afin d’évaluer la distribution hépatique des agents thérapeutiques sur des animaux ayant un système immunitaire et des organes développés et matures.

Pour comparer deux schémas d'administration d'une immunothérapie associée à la radiothérapie, 1 740 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélever leurs tissus, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal reçoit une greffe tumorale, des injections d'anticorps et une à trois séances d'irradiation sous anesthésie. L'objectif est de savoir si moins d'injections suffisent à conserver l'effet antitumoral. Parmi les bénéfices avancés figure la réduction du coût des traitements, présentée à côté de l'intérêt pour les patients.

Objectifs

L’objectif principal de ce projet est d’optimiser les modalités d’administration de traitements immunothérapeutiques à base d’anticorps, utilisés seuls ou en association avec la radiothérapie, afin de conserver une efficacité antitumorale satisfaisante tout en réduisant la charge thérapeutique et les effets indésirables pour l’animal. Les traitements par anticorps immunomodulateurs ont montré une efficacité importante en cancérologie, mais leur administration répétée peut être associée à des effets secondaires systémiques et à une augmentation des contraintes expérimentales. Par ailleurs, plusieurs données suggèrent que l’association avec la radiothérapie peut renforcer la réponse immunitaire antitumorale, ce qui soulève la question de la nécessité d’injections répétées pour obtenir un effet optimal. Dans cette étude préclinique, nous comparons deux schémas d’administration avec plusieurs modèles de tumeurs solides afin d’évaluer le contrôle de la croissance tumorale, l’évolution clinique des animaux et les modifications de la réponse immunitaire induites par les différents schémas de traitement.

Bénéfices attendus

Si les hypothèses de travail sont confirmées, ce projet pourrait montrer qu’une réduction du nombre d’administrations d’immunothérapie, lorsqu’elle est combinée à la radiothérapie, permet de conserver une efficacité antitumorale comparable aux schémas standards, tout en limitant les effets indésirables systémiques. Ces résultats pourraient contribuer à l’optimisation des stratégies thérapeutiques combinées en clinique humaine, en favorisant des protocoles plus sûrs et mieux tolérés. Par ailleurs, la diminution du nombre d’injections d’anticorps pourrait également représenter un bénéfice économique important, en réduisant le coût global des traitements immunothérapeutiques. Cet aspect est particulièrement pertinent dans un contexte de généralisation de ces traitements, où leur coût constitue un enjeu majeur pour les systèmes de santé. Enfin, l’identification de schémas d’administration plus courts et plus efficaces pourrait améliorer la compréhension des mécanismes d’activation immunitaire induits par la radiothérapie et aider à mieux définir les conditions nécessaires à une réponse thérapeutique optimale. À terme, ces données pourraient soutenir le développement de stratégies thérapeutiques plus personnalisées et plus durables pour les patients.

Procédures

Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : • Injections de cellules tumorales : – une injection pour les modèles à une tumeur ; – deux injections pour les modèles à deux tumeurs ; (durée approximative : 30 secondes par injection). • Traitements par immunothérapie : les anticorps seront administrés par injection intrapéritonéale, tous les 2 ou 3 jours selon le protocole expérimental, pour un maximum de quatre injections par animal (durée approximative : 30 secondes par injection). • Radiothérapie : les animaux recevront une anesthésie générale à l’isoflurane afin d’être placés dans les dispositifs d’irradiation : une séance d’irradiation localisée (n = 1), durée ~12 minutes ; ou (pour un autre modèle) trois séances d’irradiation localisée (n = 3), durée ~12 minutes chacune ; d'autres animaux auront une irradiation corporelle totale : une séance unique, durée ~12 minutes. Prélèvements sanguins : un prélèvement sanguin terminal pourra être réalisé sous anesthésie générale profonde à l’isoflurane, par ponction de la veine sous-mandibulaire, au moment de l’euthanasie (durée approximative : 1 minute).

Impact sur les animaux

L’injection tumorale peut entraîner une gêne mécanique et une diminution d'appétit modérées liée à la croissance tumorale. Les injections d’anticorps peuvent induire un inconfort bref. La radiothérapie, réalisée sous anesthésie générale de courte durée, peut être associée à des effets transitoires tels qu’une fatigue passagère, une diminution temporaire légère de l’appétit ou un érythème local. Les études de toxicité peuvent entraîner des symptômes de garvité modérée tels que perte de poids, hyopthermie et prostration.

Devenir

À l’issue de chaque procédure (injection tumorale, traitement, irradiation), les animaux seront maintenus en vie jusqu’à la fin du suivi expérimental ou jusqu’à l’atteinte des critères de fin humanitaires prédéfinis. Tous les animaux seront ensuite euthanasiés sous anesthésie générale pour la collecte des tissus destinés aux analyses immunologiques, histologiques et moléculaires.

Remplacement

Aucune méthode in vitro ou in silico ne permet actuellement de reproduire de manière fiable l’interaction complexe entre la radiothérapie, l’immunothérapie (anti-PD-1/PD-L1) et le système immunitaire entier. Les modèles cellulaires 2D ou 3D, bien qu’utiles pour des études mécanistiques partielles (cytotoxicité, signalisation), ne peuvent pas refléter la dynamique du microenvironnement tumoral, la réponse immunitaire adaptative ni la toxicité systémique observée in vivo. L’utilisation de modèles murins syngéniques immunocompétents est donc indispensable pour évaluer l’efficacité thérapeutique, la tolérance et les effets immunologiques globaux des traitements combinés. Les animaux seront utilisés uniquement lorsque cela est scientifiquement justifié, et le nombre sera limité au strict nécessaire selon un calcul de puissance statistique. En parallèle, les résultats obtenus pourront contribuer à réduire le recours futur aux modèles animaux en identifiant des schémas thérapeutiques plus courts et plus sûrs.

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. Le critère de jugement principal pour le calcul de puissance est la taille tumorale . De plus, une taille moyenne de 80-100mm3 a été fixée comme critère de démarrage pour randomiser les animaux. La randomisation est réalisée de façon à avoir la même moyenne taille tumorale dans chaque groupe de traitement

Raffinement

Toutes les manipulations expérimentales seront menées en veillant à adhérer aux normes les plus élevées pour minimiser la douleur 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'hébérgement des animaux seront optimisées, en fournissant l'environnement et la nourriture nécessaires. Le comportement et l'état de santé des animaux seront surveillés quotidiennement, pour identifier et traiter toute anomalie. Les souris seront hébergées en groupes sociaux. Une pesée sera effectuée régulièrement. Les points limites précoces seront strictement appliqués.

Choix des espèces

La souris est l’espèce animale de référence pour les études de radiobiologie et des réponses immunitaires pendant le développement tumoral. De plus, pour des raisons de taille, de prix et de temps nous avons choisi cette espèce. 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 promeut et facilite le transfert des résultats obtenus chez la souris en clinique. Les souris seront utilisées à un âge de 7 semaines, ce qui correspond à l’âge adulte, à la fois physiologiquement et immunologiquement. À cet âge, le système immunitaire des souris est pleinement développé, ce qui est essentiel pour des études impliquant des réponses immunitaires. En particulier, les interactions entre les cellules immunitaires et les tumeurs, ainsi que l’évaluation des thérapies immunomodulatrices, nécessitent un système immunitaire mature pour fournir des résultats fiables et transposables. L’utilisation de souris plus jeunes pourrait entraîner des réponses immunitaires immatures, tandis que des souris plus âgées pourraient présenter des modifications immunitaires liées à l’âge, ce qui pourrait biaiser les résultats. Par conséquent, cet âge est idéal pour garantir la pertinence des résultats immunologiques dans le cadre de notre étude