Les projets approuvés

Toutes tuées pour prélèvement d'organes et de tissus, 1 080 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune reçoit une greffe de cellules tumorales par injection, jusqu'à soixante injections de traitement, une par jour tant que la tumeur ne régresse pas, et deux séances d'irradiation sous anesthésie générale. Le porteur attend une baisse d'appétit, une réduction de l'activité, des signes de fatigue et des altérations du comportement social liés à la progression des tumeurs et aux effets secondaires. Les bénéfices annoncés, surmonter les limites des thérapies conventionnelles et réduire les effets secondaires chez les patients, restent au conditionnel, et le porteur affirme que suivre les cellules immunitaires dans la tumeur exige un "modèle animal vivant entier".

Objectifs

Nous allons étudier une nouvelle stratégie thérapeutique qui combine une radiothérapie à faible dose (LDRT), un traitement immunologique (inhibiteur de PD-L1) et des traitements qui favorisent ou bloquent un type spécifique de mort cellulaire appelé ferroptose. Le but principal de ce projet est de comprendre si cette combinaison peut être plus efficace pour traiter les tumeurs et déclencher des effets à distance, appelés effets abscopaux, provoqués par la radiothérapie. La LDRT, qui utilise de très faibles doses de rayons (entre 0,5 et 2 Gy par séance), aide à stimuler les défenses immunitaires du corps et à réduire l’inflammation, tout en limitant les effets secondaires sur les tissus sains. Des études récentes montrent que la ferroptose, une forme de mort cellulaire contrôlée qui dépend du fer, peut rendre les cellules tumorales plus sensibles à la radiothérapie et renforcer la réponse immunitaire du corps contre les tumeurs. En combinant cette approche avec un traitement immunologique, nous espérons améliorer les effets bénéfiques, augmenter la survie des souris et comprendre les mécanismes derrière ces résultats.

Bénéfices attendus

Ce projet vise à démontrer les avantages et les effets synergiques possibles de la combinaison de la radiothérapie, de l’immunothérapie et des agents modulant la mort cellulaire programmée (comme des inhibiteurs ou des inducteurs). Cette approche intégrative, appliquée dans un cadre préclinique de traitement multimodal, permettrait de surmonter les limites des thérapies conventionnelles et d’améliorer l’efficacité thérapeutique globale. En modulant les réponses immunitaires dans le microenvironnement tumoral et les mécanismes de mort cellulaire des tumeurs, cette stratégie pourrait augmenter significativement la réponse tumorale globale et offrir des bénéfices supplémentaires, notamment par l’optimisation des effets abscopaux. En outre, cette méthode à multiples facettes promet de générer des approches plus efficaces pour le traitement antitumoral, tout en réduisant les effets secondaires souvent associés aux thérapies actuelles.

Procédures

Les animaux seront soumis à des injections de cellules tumorales (n=1, 25 secondes) et à des injections de traitements (tous les jours jusqu’á régression de la tumeur ou fin de la procédure , durée 25 secondes), sous anesthésie locale, au maximum 60 injections. 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=2, durée 12 minutes en tout).

Impact sur les animaux

Les animaux peuvent subir un stress léger dû à leur manipulation fréquente par l’expérimentateur, notamment lors des interventions telles que les injections ou l’administration de traitements. Ils peuvent également ressentir de la douleur et un inconfort légers à modérés, provoqués par des injections pour l’implantation des tumeurs, des traitements de radiothérapie ou l’administration de médicaments par injection. Par ailleurs, en raison de la progression des tumeurs ou des effets secondaires des traitements, les animaux peuvent présenter des changements comportementaux légers ou modérés comme une diminution de l’appétit, une réduction de l’activité physique, des signes de fatigue ou des altérations du comportement social.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort pour analyses sur tissus et organes post-mortem.

Remplacement

Ce projet a pour but d’évaluer l'effet thérapeutique du ciblage de la ferroptose combinés à la radiothérapie et à des immunomofulateurs sur la réponse tumorale. Ceci exige donc un système immunitaire dynamique complet (composé de toutes les cellules immunitaires) en interaction direct avec le stroma tumoral. L’étude du recrutement et de la réponse des cellules immunitaires dans la tumeur ainsi que leurs interactions complexes nécessite le recours à un modèle animal vivant entier et ne peut pas être réalisé in vitro ni in silico.

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 a priori, 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. La randomisation est réalisée de façon à avoir la même moyenne taille tumorale dans chaque groupe de traitement. Nos calculs de puissance statistique nous ont permis de minimiser le nombre d’animaux tout en obtenant des différences significatives.Ces calculs visent à optimiser le nombre d’animaux requis tout en garantissant la pertinence des résultats expérimentaux.

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 générale ou locale adéquate sera utilisée pendant les expériences pour soulager ou éliminer la douleur en particulier lors des injections . 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 élevées en groupe pour minimiser le stress de l'isolement. Une pesée sera effectuée régulièrement. Les points limite 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 8 ou 9 semaines, âge auquel les souris sont suffisamment matures.

Rendues malades d'une colite hémorragique par un produit administré une semaine durant, ou d'un lupus par une injection de pristane dans la membrane entourant l'intestin, 1 080 souris seront toutes tuées, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Le lupus se déclare huit semaines après l'injection, et des prélèvements sanguins sont réalisés chaque mois sous anesthésie, pour évaluer deux molécules mises au point par l'équipe. Le porteur décrit une injection qui "n'induit peu d'inconfort et de douleur", puis annonce que certaines souris développeront des atteintes pulmonaires sévères et seront tuées en détresse. Il conclut que l'essai préclinique sur des souris récapitulant les manifestations humaines est "indispensable" avant tout essai chez les patients.

Objectifs

La Rectocolite hémorragique (RCH) est une maladie inflammatoire digestive sévère dont les causes sont mal comprises. De plus, cette pathologie peut être caractérisée par une résistance du traitement. Le lupus érythémateux systémique (LES) est une maladie auto-immune pouvant engendrer des atteintes cutanées, rénales, articulaire et vasculaire dont les cause ne sont pas encore bien comprise. De plus, les traitements actuellement disponibles ne permettent que de partiellement contrôler la pathologie. C'est pour ces raisons que le développement de nouveaux outils thérapeutiques tant pour le LES que pour la RCH est nécessaire pour une meilleure prise en charge des patients. De nouveaux mécanismes pathologiques communes à ces deux pathologies ont récemment été décrit et nous avons développé de nouvelles molécules afin de réguler ces mécanismes pathogéniques et de diminuer les atteintes d'organes. Les objectifs de ce travail seront donc d'évaluer le pouvoir thérapeutique des deux molécules développées par notre équipe et de les comparer aux traitements de référence ou en combinaison avec ces derniers pour amplifier leurs effets. Ces thérapeutiques étant nouvelles, et nécessitent une validation préclinique avant le passage éventuel chez l’homme.

Bénéfices attendus

Les thérapeutiques actuellement disponibles pour les patients atteints de recto-colite hémorragique (RCH) ainsi que celles disponibles pour le lupus érythémateux systémique (LES) sont imparfait. En effet certains patients peuvent être résistant au traitement, de plus ces derniers peuvent aussi engendrer de lourds effets indésirables. En partant de ce constat, notre équipe essaye de développer de nouveaux outils thérapeutiques en rapport avec les derniers avancés sur la compréhension de la physiopathologie de ces deux maladies. Avant tout, essaie sur les patients l'essai pré-clinique sur des modèles murins permettant de récapituler les manifestations cliniques humaines est indispensable. Le bénéfice attendu à long terme est donc la génération de nouvelles molécules thérapeutiques pour traiter la RCH et le LES.

Procédures

Le modèle de colite induit en 1 semaines est utilisé pour cette étude est largement validé et utilisé dans la littérature engendrant de l'irritation et inflammation au niveau intestinal. La sensibilité des animaux a la maladie peut varier selon les individus et la détérioration de l’état général peut être plus rapide chez certains. Le poids et l’état général seront donc surveillés quotidiennement pendant la durée du traitement. Il est admis que si l’animal perd plus de 20% du poids du corps, il doit être euthanasié plus rapidement que prévu. Pour les prélèvements sanguins, les souris seront anesthésiées pendant 2 minutes le temps du prélèvement pour limiter leur inconfort. Le modèle murin de lupus est induit par une injection rapide durant moins de 30 secondes au niveau de la membrane entourant l'intestin, ce type d'injection est classique et n'induit peu d'inconfort et de douleur. La maladie lupique est induite a partir de 8 semaines après l'injection.

Impact sur les animaux

Le modèle de colite utilisé pour cette étude est largement validé et utilisé dans la littérature engendrant de l'irritation et inflammation au niveau intestinal. La sensibilité des animaux a la maladie peut varier selon les individus et la détérioration de l’état général peut être plus rapide chez certains. Le poids et l’état général seront donc surveillés quotidiennement pendant la durée du traitement. Il est admis que si l’animal perd plus de 20 % du poids du corps, il doit être euthanasié plus rapidement que prévu. Le modèle murin de lupus induit par le pristane est un modèle validé, certains animaux peuvent développer dans les premières semaines des atteintes pulmonaires sévères, mais ces souris vont rapidement être reconnu comme étant en détresse et seront rapidement euthanasié afin de limiter le plus possible la durée de leur detresse. Les animaux qui n'auront pas développé d'atteinte pulmonaire vont progressivement avoir une légère détérioration de leur fonction rénale.

Devenir

Tous les animaux utilisé seront euthanasié conformément à l'annexe IV de la directive 2010/63/CE. Cette mise a mort des animaux est neccesaire afin d'évaluer les paramétres immunologiques et l'évolution de la pathologie en fonction des différents traitements.

Remplacement

Il n’existe pas de méthode alternative à ce projet car seul un modèle murin récapitulant les éléments de la physiopathologie observée chez l’homme peut apporter la preuve de l’intérêt d’un traitement ciblant GPX4 ou le s- CD95L dans la RCH et le LES. Les conclusions recherchées ne peuvent pas être obtenues par des modèles alternatifs in vitro, in silico ou ex vivo.

Réduction

Le nombre d’animaux nécessaires par lot ainsi que le nombre d’itérations expérimentales a été déterminé statistiquement comme étant le nombre minimum d'animaux pour réaliser des tests statistiques robustes et permettant de conclure quant à l'efficacité thérapeuque de nos molécules.

Raffinement

1. Hébergement: les animaux sont hébergés dans des conditions veillant au respect du bien-être (en fratrie) et avec un milieu enrichi afin de limiter leur stress. Les animaux sont suivis quotidiennement afin de détecter tout inconfort ou souffrance, perte de poids trop importante. Une étroite collaboration entre le personnel de l'animalerie et notre équipe d'expérimentateurs, permet d'intervenir immédiatement sur les animaux en cas de nécessité. 2. Contention: les animaux sont manipulés avec soin par un personnel formé qui maitrise les méthodes de préhensions douces. Les animaux sont attrapés par la peau du dos afin de ne pas les manipuler par la queue. 3. Formation: une grande maîtrise technique est demandée à nos expérimentateurs qui sont régulièrement formés au sein de l'institut pour le bien-être animal. 4. Minimiser la douleur: certaines souris auront un prélévement sanguin une fois par mois et afin de limiter leurs stress, incomfort et douleurs ce geste sera fait sous anésthésie générale.

Choix des espèces

Souris C57Bl/6 : nous utiliserons ces souris car elles ont largement été utilisées dans la littérature avec le modèle DSS ou pristane et y sont sensibles.