Les projets approuvés

Une partie des souris utilisées sont des NSG, dépourvues de système immunitaire fonctionnel, ce que le porteur nomme un "phénotype dommageable". 2 184 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées par dislocation cervicale pour prélèvement d'organes. Les interventions déclarées se résument à une ou deux injections, quatre prélèvements sanguins sur animal éveillé et un prélèvement sous anesthésie, réparties entre deux établissements. Le porteur admet que l'une des procédures "peut induire des douleurs non prévues" parce que la toxicité des molécules testées n'est pas connue, sans en dire davantage sur le contenu de ces études d'oncologie et de maladies auto-immunes.

Objectifs

L’objectif de cette étude est de développer de nouvelles molécules innovantes pouvant être utilisées pour le traitement de maladies auto-immunes ou dans le cadre du cancer. L’objectif principal sera donc de réaliser, chez la souris, une analyse toxicologique de ces molécules mais également étudier leurs effets sur le développement de différents types de cancer chez la souris. Le projet se déroule dans deux établissements utilisateurs, ; les deux premières procédures, dans le premier établissement utilisateur et les trois dernières dans le deuxième établissement utilisateur.

Bénéfices attendus

Ce projet vise à déterminer si les molécules innovantes nouvellement identifiées permettent notamment d’inhiber ou de ralentir le développement de différents types de tumeurs chez la souris. L’ensemble des résultats obtenus sera crucial pour envisager l’utilisation de ces molécules en clinique chez l’homme.

Procédures

1 ou 2 injections (

Impact sur les animaux

Les procédures correspondantes au projet peuvent induire du stress et une angoisse liés à la manipulation/ contention des animaux. Les prises de sang effectuées ainsi que les injections de traitements peuvent induire un inconfort, une angoisse et une douleur légère de courte durée chez celles-ci. Une des procédures peut induire des douleurs non prévues, inhérentes au fait que la toxicité des nouvelles molécules n'est pas connue. Les manipulations des souris lors des prises de sang effectuées peuvent induire un inconfort, une angoisse et une douleur de courte durée chez celles-ci. L'utilisation d'un phénotype dommageable, les souris NSG.

Devenir

Tous les animaux sont mis à mort par dislocation cervicale, des prélèvements d'organes sont réalisés sur ces animaux et des analyses ex-vivo sont effectuées sur ces derniers.

Remplacement

L'évaluation préclinique est une étape importante dans le développement d'un médicament avant son utilisation en clinique. Avant l’expérimentation sur animal, les molécules sont testées au préalable sur différents modèles bio-informatiques (modélisation des structures des molécules et d'affinités pour les cibles thérapeutiques choisies) in vitro (lignées de cellules tumorales et cellules non tumorales) afin d’évaluer leur activité. L'utilisation du modèle souris permet l’étude de différentes pathologies in vivo. Afin de tester de nouvelles stratégies thérapeutiques, il est nécessaire d’avoir recours à des organismes modèles de l’Homme. L’utilisation de modèles de souris permet d’étudier la physiologie de ces pathologies au sein d’un organisme vivant dans tout son ensemble.

Réduction

Le nombre de souris correspond au nombre minimal requis pour avoir une différence significative de réponse biologique entre les différents groupes. Dans les procédures expérimentales définies (études précliniques de pharmacocinétiques, de toxicité et d'efficacité), les effectifs sont déterminés et les résultats analysés avec des tests statistiques adaptés.

Raffinement

Les souris sont hébergées dans un milieu enrichi et amélioré. Des analgésiques peuvent être administrés aux souris. L’utilisation d’une grille unique de score est mise en place ainsi que l'application de points limites stricts et spécifiques au projet. La grille de score est décrite dans chacune des procédures L’aspect général des animaux ainsi que le suivi pondéral seront transcrits dans la grille de score. Le bien-être des animaux est analysé et est pris en compte tout au long des protocoles expérimentaux. Des points limites pour lesquels les animaux seront mise à mort ont été défini. Il n'y a pas d'échanges d'animaux entre les deux établissements utilisateurs, pas de transports d'animaux entre ces deux sites.

Choix des espèces

La souris est un modèle animal qui permet d’élargir nos connaissances sur le développement, la physiopathologie de différentes pathologies mais aussi tester de nouvelles stratégies thérapeutiques. Son utilisation permet de connaitre la physiologie in vivo des différentes pathologies chez des modèles de souris. ​Le choix de l'espèce se porte sur le fait que cette espèce est un modèle de mammifère dont le profil pharmacologique permet une utilisation préclinique.​ Jeunes adultes entre 5 à 8 semaines pouvant finir leur croissance. Les animaux plus âgés ne sont pas souhaités dans la mesure où la présence de graisse peut entrainer une modification de la biodisponibilité de la molécule.

Menée par une société qui a mis au point sa propre technologie de vectorisation, l'étude soumet 600 souris à des procédures d'un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Chaque animal reçoit une greffe de tumeur sous la peau, puis deux à quatre administrations des molécules à tester et jusqu'à quatre prélèvements sanguins. Les souris qui atteignent un point limite sont mises à mort en urgence, les autres à la fin du protocole. L'objectif est d'évaluer l'efficacité et la distribution de molécules conjuguées destinées à cibler les cellules cancéreuses.

Objectifs

Les cancers demeurent la première cause de mortalité en France et nécessitent le développement de stratégies thérapeutiques plus ciblées et plus efficaces. L’identification de récepteurs ou transporteurs surexprimés à la surface des cellules tumorales constitue une approche prometteuse pour améliorer la spécificité des agents thérapeutiques et diagnostiques. Notre société a mis au point une technologie qui associe des vecteurs biologiques à différentes molécules d’intérêt. Cette approche exploite les mécanismes naturels de passage des cellules pour permettre aux molécules de franchir certaines barrières biologiques et d’atteindre les tissus ciblés. Le projet vise à évaluer l’efficacité et la distribution dans l’organisme de ces molécules conjuguées (molécules-C) en oncologie, en ciblant des récepteurs ou transporteurs surexprimés par les cellules cancéreuses. Les résultats attendus permettront d’apprécier le potentiel de cette approche de vectorisation pour le développement de stratégies thérapeutiques plus spécifiques.

Bénéfices attendus

Ce projet devrait permettre d’évaluer l’efficacité de molécules vectorisées pour délivrer de manière ciblée des agents thérapeutiques et diagnostiques vers des tumeurs. Les résultats attendus incluent une meilleure compréhension de la distribution et des effets biologiques de ces molécules, ainsi que la validation de modèles précliniques pertinents pour l’oncologie. Ces connaissances pourront contribuer au développement de stratégies thérapeutiques plus spécifiques et potentiellement moins toxiques, et orienter la conception de futures approches ciblées en oncologie.

Procédures

Les manipulations expérimentales seront réalisées sur animaux vigiles et de manière précises et rapides (≤ 2min). Elles incluent : L’annotation des queues au moyen d’un marqueur spécifique permettant l’identification des individus (1 fois /semaine). Les pesées : Une pesée sera réalisée avant chaque administration et une avant l’euthanasie des animaux. La mise en contention (avant toutes administrations intraveineuses (1 à maximum 3) ou prélèvements intermédiaires (maximum 4). Les administration(s) intraveineuse(s) ou sous-cutanée(s) : 2 à maximum 4. A noter : Dans le cas d’administration répétées, un délai de minimum 24 à 48h sera respecté entre deux administrations. Les administrations intrapéritonéales : 1 seul/individu (euthanasie). Les prélèvements intermédiaires : Des prélèvements sanguins intermédiaires peuvent être réalisés en cours de cinétique (maximum de 4 prélèvements de 50μl/semaine). Cette procédure ne présente pas d’anesthésie, pas d’analgésie, ni de chirurgie avec réveil.

Impact sur les animaux

Les principales nuisances ou effets indésirables sont liés au stress physique et à l’inconfort des animaux : - Lors des manipulations expérimentales : stress lié à la mise en contention, aux différentes administrations (induction tumorale par injection sous-cutanée (100µl), administration des molécules-C par voie intraveineuse ou sous-cutanée (une à trois maximum par individu), administration intrapéritonéale lors de la mise à mort (dose unique de 0.1 ml de mélange d’anesthésiques/10g de souris) et aux prélèvements sanguins intermédiaires (maximum 4 prélèvements ≤50 µl par individu, ne dépassant pas 10 % de la volémie sur 14 jours). - Lors de l’implantation et croissance tumorale : inconfort ou gêne locale liée à l’implantation des cellules tumorales et au développement des tumeurs. Les souris athymiques, en raison de leur phénotype immunodéprimé, peuvent présenter une sensibilité aux infections et une altération de l’état général ; ces nuisances potentielles sont toutefois limitées par les conditions d’hébergement (cages individuellement ventilées) et la surveillance régulière appliquées à l’ensemble des souris.

Devenir

En fin de procédure, tous les animaux seront euthanasiés. Si, au cours de l’expérimentation, un animal atteint un point limite, il sera euthanasié en urgence après validation par le vétérinaire et le porteur de projet.

Remplacement

Pour mener à bien nos projets, nous réalisons en amont une première série de tests in vitro afin de vérifier le maintien des interactions avec les récepteurs cellulaires (SPR, mesure d’affinité cellulaire). Cependant, ces tests ne permettent pas de prendre en compte l’ensemble des paramètres physiologiques (mécaniques, immunitaires, métaboliques et d’élimination) qui conditionnent le succès de nos vecteurs conjugués. Pour évaluer ces paramètres complexes, il est nécessaire de recourir à un modèle vivant, ici la souris, premier modèle animal disponible proche de l’homme pour l’étude des mécanismes physiologiques in vivo. Aucun modèle informatique ou in vitro n’est actuellement capable d’intégrer toutes les interactions physiologiques requises pour étudier la pharmacocinétique et l’efficacité pharmacologique de nos vecteurs. La souris reste donc, à ce jour, le système le plus pertinent pour étudier de manière complète la pharmacologie des molécules conjuguées chez les mammifères.

Réduction

L’optimisation de nos vecteurs permet d’utiliser des doses réduites, limitant ainsi les effets secondaires indésirables (Raffinement) et le nombre d’animaux nécessaires (Réduction). Le nombre d’animaux par groupe (15) a été défini pour garantir une puissance statistique suffisante, en tenant compte de l’effet biologique attendu, de la variabilité individuelle. Chaque étude comporte 2 groupes expérimentaux (1 contrôle et 1 traité), permettant de tester chaque molécule avec un minimum d’animaux. La planification annuelle et quinquennale a été optimisée pour que le nombre total sur 5 ans ne dépasse pas 600, tout en assurant des données fiables. Enfin, une sélection ciblée des tissus à prélever permet d’éviter des prélèvements inutiles et d’optimiser l’utilisation des animaux pour plusieurs analyses.

Raffinement

Les animaux sont répartis à raison de 5 individus maximum par cage et maintenus dans un environnement familier (même cage pour les odeurs, taille standard pour portoir ventilé + couvercle filtrant), litières (copeaux de bois) avec un triple enrichissement. De plus, une observation quotidienne des animaux porteurs de tumeurs, avec mesure régulière des volumes tumoraux, permettra d’établir quotidiennement un score prenant en considération la perte de poids, la présence de signes de douleur ou de souffrance notable (cardiaque, respiratoire). Toutes les administrations (iv, ip et sc) sont réalisées par un personnel formé, expérimenté pratiquant en routine ce type d’études chez la souris, tout en respectant les recommandations de volume injecté en fonction des voies d’administration. Lorsqu’ils ont lieu, les prélèvements intermédiaires de sang sont réalisés après asepsie de l’extrémité de la queue. Une compresse de gaz imbibée d’eau oxygénée est appliquée immédiatement après le prélèvement. Les prélèvements terminaux sont réalisés sur des souris sous anesthésie générale profonde et ayant préalablement étaient analgésiées. Les points limite impliquant l’euthanasie immédiate des animaux sont les suivants : un volume tumoral supérieur à 1000 mm³, une perte de poids supérieure ou égale à 20 % par rapport au poids corporel maximal, ou un score de souffrance supérieur à 10 avec analgésie inefficace après 2 h. A la fin du projet tous les animaux seront mis à mort.

Choix des espèces

Des essais in vitro sont réalisés en amont pour vérifier l’interaction des vecteurs avec leurs récepteurs cellulaires. Ces approches ne permettent cependant pas d’évaluer l’ensemble des paramètres physiologiques complexes impliqués in vivo, tels que la distribution dans l’organisme, la pharmacocinétique ou l’efficacité tumorale. À ce jour, aucun modèle alternatif (in vitro ou in silico) ne permet de prédire de manière fiable ces paramètres. Le recours à des modèles murins est donc indispensable pour l’évaluation de vecteurs à visée thérapeutique ou diagnostique dans un contexte tumoral. La souris constitue un modèle mammifère pertinent, intégrant l’ensemble des mécanismes physiologiques nécessaires à l’étude de l’efficacité pharmacologique. Pour cette procédure, des animaux dits « jeunes adultes » seront utilisés, âgés d’environ 6 semaines et pesant en moyenne 24g à 28g, ce qui permet d’optimiser les posologies et la standardisation des expérimentations. Deux souches seront employées selon les besoins expérimentaux : - Une souche déficiente en système immunitaire, permettant l’implantation et la croissance reproductible de tumeurs solides humaines sous-cutanées, facilitant la prise tumorale et le suivi de la croissance tumorale. - Une souche sauvage présentant un système immunitaire fonctionnel, permettant l’évaluation des vecteurs dans un environnement tumoral incluant la réponse immunitaire.

Immunodéficientes par construction, 2000 souris SCID vont être utilisées sur cinq ans pour mesurer le devenir de molécules anticancéreuses dans l'organisme. Toutes relèvent d'un niveau de souffrance modéré et seront tuées à la fin de chaque étude. Chaque animal reçoit le produit testé puis subit jusqu'à neuf prélèvements de sang en 24 heures, avant un prélèvement terminal sous anesthésie. Le RNT reconnaît qu'aucun calcul statistique n'a fixé l'effectif, l'estimation reposant sur le nombre utilisé les années précédentes.

Objectifs

Ce projet consiste à administrer aux animaux une molécule (classe thérapeutique: oncologie) et de déterminer certains paramètres pharmacocinétiques de la molécule administrée. Les souris sont régulièrement utilisées pour la recherche en oncologie dans les domaines de santé humaine. L’enjeu de ce projet est de réaliser des études chez les souris SCID (modèle de souris immunodéficients) et d'étudier la pharmacocinétique de molécules dans l’organisme notamment l'absorption, la distribution par la circulation sanguine, le métabolisme et l'élimination.

Bénéfices attendus

L'intéret de ce projet est de pouvoir mener différentes études en testants différents éléments d'essais sur des souris SCID. Cela permettra d'identifier les composés intéressants qui pourront peut être déboucher sur de nouveaux médicaments humains. Les différents protocoles entrant dans le scope de ce projet seront primordiaux pour avoir des données sur les paramètres phamacocinétiques.

Procédures

Les animaux seront soumis à différents types d'interventions : -Premier cas: administration de l'élément testé. Cela sera fait sur animal vigile par un personnel formé afin d'éviter tout stress à l'animal, - Puis des prélèvements de sang seront réalisés. 9 prélèvements maximum sur 24h. La durée d'un prélèvement est inférieure à la minute. Deuxième cas: les animaux placés sous anesthésie générale ( anesthésique gazeux) seront soumis à un prélèvement sanguin terminal. Durée du prélèvement de l'ordre de la minute.

Impact sur les animaux

Suite aux différentes administrations et durant les prélèvements sanguins, les animaux peuvent ressentir du stress, de la peur à la contention. Les prélèvements sanguins seront réalisés à différents sites de prélèvements, cependant il peut y avoir de la douleur, des lésions internes. Tous ces gestes seront réalisés par un personnel expérimenté et formé afin d'éviter au maximum toutes ces nuisances.

Devenir

Les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure car les prélèvements sanguins répétés et la perte des conditions de stérilité augmentent significativement le risque de souffrance et d’infections, rendant leur maintien incompatible avec un bon niveau de bien‑être. Cela sera pratiqué par un personnel expérimenté conformément à la réglementation en vigueur.

Remplacement

Pour les études rentrant dans le scope de ce projet, le responsable de chaque étude s'assurera qu'il n'y a pas de methode de remplacement possible. Aucune méthode alternative ne permettant actuellement de reproduire la diffusion d’un produit dans le sang des animaux au niveau de l'organisme entier, il est indispensable de recourir à l’animal entier. Les essais in vitro sont des tests de cinétique de dissolution et de désagrégation d'un produit. Les essais ex vivo sont des tests qui s'effectuent directement sur des organes ou tissus isolés. Ces techniques de remplacement ne peuvent pas être appliquées dans ce projet.

Réduction

Pour ce projet, il est envisagé d'utiliser environ 400 souris par an soit 2000 souris sur 5 ans. Ce nombre d'animaux est basé sur le nombre d'animaux réellement utilisé dans le projet des années précédentes. Le nombre d'animaux inclus dans chaque étude entrant dans le scope de ce projet sera réduit au minimum pour avoir des résultats interprétables. Par exemple, en utilisant la technique du micro sampling (prélèvement de 30 μL de sang par animal), cela permettra de réduire au maximum le nombre d'animaux utilisés car 9 points de prélèvements pourront être réalisés sur le même animal. Pas de test statistique réalisé en amont

Raffinement

Une attention particulière sera portée à l'enrichissement du milieu ( enrichissement stérilisé). Durant toute la phase expérimentale, les animaux seront hébergés par groupe de 3 ou 6 dans des cages comprenant de la litière et du matériel d'enrichissement (ex: nid, bois à ronger irradié). Les animaux seront observés au minimum une fois par jour pour une prise en charge rapide. Pour préserver les sites de prélèvements au maximum, un point de compression sera réalisé aprés chaque prélèvement avec la possibilité d'appliquer de la glace afin d'éviter la formation d'hématome. Les sites de prélèvements seront alternés autant que possible et le nombre de prélèvement de sang par site sera réduit au minimum.

Choix des espèces

La souris SCID est l'espèce utilisée dans ce type d'étude. Cette espèce est bien décrite et caractérisée dans la littérature et son utilisation est conseillée (OECD) pour les essais de produits pharmaceutiques dans le domaine de l'oncologie. Majoritairement adultes. Souris d'environ 20-30g

Dépourvues de système immunitaire fonctionnel pour ne pas rejeter des tumeurs humaines, 2 500 souris immunodéprimées vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Un fragment de tumeur prélevé chez un patient est greffé sous leur peau, la tumeur est laissée croître jusqu'à 1 200 mm3, et l'animal peut être gardé jusqu'à un an. Le projet ne cherche aucun résultat scientifique propre, il alimente une banque de tumeurs congelées destinée à des études pharmacologiques autorisées séparément. Chaque tumeur récoltée sur une souris tuée est découpée en fragments regreffés sur de nouvelles souris, jusqu'à cinq passages successifs, et le porteur évalue la possibilité de greffer deux tumeurs par animal.

Objectifs

Le cancer est une maladie qui touche des millions de personnes à travers le monde. Il s'agit d'une prolifération anormale de cellules qui peuvent envahir les tissus environnants et se propager à d'autres parties du corps. Selon l'Organisation Mondiale de la Santé (OMS), il y a environ 18 millions de nouveaux cas de cancer chaque année dans le monde, et ce chiffre est en augmentation. En France, environ 400 000 nouveaux cas sont diagnostiqués chaque année. L’objectif de ce projet est de constituer une banque de tumeurs solides d’origine humaine. Pour se faire, les tissus biologiques initialement prélevés en de très petites quantités chez le patient seront amplifiés chez la souris afin de disposer rapidement de matériel tumoral congelé ou frais pour réaliser des études in vitro ou greffer des souris en vue d’études pharmacologiques. Ce projet s’inscrit dans un large programme de recherche de nouvelles thérapies visant à cibler spécifiquement les cellules cancéreuses. Il s’agit d’un projet dédié uniquement à l’amplification et au maintien de tumeurs solides « in-vivo ». Pratiquement, l'échantillon du patient est greffé sur la souris. La tumeur obtenue est ensuite prélevée, découpée en fragments puis greffée à nouveau sur de nouveaux animaux. Ce process permet d'amplifier le matériel tumoral permettant ainsi de congeler des échantillons tumoraux en quantité suffisante pour réaliser une banque ou pour greffer des animaux afin de réaliser une étude pharmacologique si un besoin est identifié. Ces études de pharmacologie font l’objet d’une autre autorisation de projet.

Bénéfices attendus

Malgré les progrès dans le traitement du cancer, certains restent difficiles à traiter et des patients ne répondent pas ou deviennent résistants aux traitements existants. La recherche contre le cancer reste encore un défi majeur de santé publique. Les avancées médicales, incluant la recherche de nouvelles thérapies, sont cruciales pour réduire l'impact de cette maladie et offrir de meilleures perspectives aux patients. Les PDX (Patient Derived Xenograft ou xénogreffes dérivées de patients) offrent des modèles proches du patient d’origine. Ces modèles sont généralement utilisés en phase préclinique avancée pour consolider la connaissance des maladies, vérifier l'efficacité des thérapies chez la souris et ainsi en augmenter la transposabilité chez l'homme. Une banque de PDX est constituée de modèles de tumeurs humaines implantées chez des animaux, ici des souris. Ces modèles sont créés en greffant des échantillons de tumeurs prélevés chez des patients sur des souris immunodéficientes permettant une tolérance à la greffe la plus optimale possible. Ces banques sont importantes dans la recherche sur le cancer pour plusieurs raisons : -Représentation fidèle des tumeurs humaines : Les PDX conservent les caractéristiques des tumeurs originales. -Validation des cibles thérapeutiques : Les PDX sont utilisés pour confirmer la pertinence et l'efficacité des nouvelles cibles thérapeutiques. -Recherche et développement de nouveaux traitements : Les banques de PDX offrent des modèles précieux et pertinents pour tester de nouveaux médicaments et thérapies. -Compréhension des mécanismes de résistance : Les PDX permettent d'étudier la résistance aux traitements en analysant les changements génétiques et biologiques. En intégrant des modèles PDX répondant aux besoins des projets dans notre infrastructure de recherche, nous pourrons renforcer nos capacités de développement de nouveaux traitements anticancéreux et améliorer les chances de succès clinique, tout en contribuant à des avancées scientifiques significatives dans le domaine de l'oncologie. Ces banques visent à répondre aux problématiques de nos projets in-vivo et in-vitro pour la recherche de candidats médicaments. Les échantillons générés pour ces banques pourront également être utilisés à des fins de développement de nouvelles méthodes pour cultiver in vitro des PDX ouvrant ainsi la possibilité de disposer de nouveaux modèles alternatifs ou préalables aux études chez l’animal.

Procédures

Chirurgie unique pour implantation d’un fragment tumoral sous la peau de la souris sous anesthésie gazeuse (durée maximale d’environ 10 minutes) Les souris reçoivent deux administrations d’anti-douleur, préalablement et consécutivement à la chirurgie (contention de 30s et administration d’environ 10s).

Impact sur les animaux

Une potentielle source de stress et/ou de douleur peut provenir des deux administrations de l’anti-douleur en couverture de la chirurgie. Les phases d’administration des antidouleurs peuvent générer un stress et une douleur légère de très courte durée. L’implantation sous la peau par chirurgie du fragment tumoral peut générer une douleur légère au réveil et en période post-opératoire. La croissance de la tumeur peut dans certains cas engendrer une perte de poids. Elle peut également, selon la nature du fragment tumoral créer des métastases. Les souris implantées seront conservées sur une durée maximale d’un an. Afin de favoriser la pousse des tumeurs humaines issues de patients, des souris immunodéprimées sont utilisées. Elles possèdent un système immunitaire très restreint et peu fonctionnel qui limite le rejet de la souris envers un élément considéré comme du « non-soi ». Ces souris immunodéprimées présentent un phénotype que l’on peut considérer comme dommageable, mais qui est maitrisé grâce à des conditions d’hébergement strictes qui permettent de protéger ces animaux fragiles de l’environnement extérieur.

Devenir

A l’issue de chaque procédure les souris seront euthanasiées pour différentes utilisations : - Prélèvement (Tumeurs, sang…) à des fins d’analyses histologiques ou ex-vivo (pour caractériser les modèles). - Prélèvement de la tumeur pour en préparer des fragments soit pour la réimplantation (à des fins d’amplification pour le prochain passage ou d’études de pharmacologie) soit pour de la congélation (à des fins de stockage pour de futures études de pharmacologie ou analyses)

Remplacement

Les biopsies tumorales humaines collectées en très petites quantités chez le patient nécessitent une étape d’amplification in vivo, aucune méthode in vitro ne permettant de conserver les propriétés tumorales les plus natives. La croissance ainsi effectuée dans un organisme vivant complexe permet de maintenir les conditions natives les plus proches des caractéristiques de progression du cancer chez le patient et ainsi de bénéficier d’un matériel le plus pertinent possible pour les études dédiées à la recherche de candidats traitements. Cette approche in vivo utilisant des souris est également nécessaire pour la croissance de tumeurs ne pouvant être implantées directement à partir des approches classiques de lignées cellulaires cultivées in-vitro. En effet, certaines tumeurs nécessitent un fragment pour amorcer leur croissance. Dans ce cas, la tumeur doit être préalablement amplifiée et maintenue chez des animaux en réalisant des passages successifs (5 au maximum) au préalable de la préparation d’études pharmacologiques. Enfin, ce projet dédié à amplifier et constituer des banques de tissus tumoraux proches du patient vise à préparer des études pour évaluer l’activité et l’efficacité de nos composés. Malgré de nombreux modèles in vitro qui vont permettre de sélectionner en amont les candidats médicaments les plus prometteurs, ces études ne peuvent à l’heure actuelle être menées que dans un modèle intégrant toute sa complexité biologique et physiologique, afin de pouvoir mettre en évidence un effet fonctionnel et confirmer le potentiel anti-tumoral ou anti-métastatique d’un composé. Il est donc essentiel que le modèle de souris mime au mieux la pathologie cancéreuse.

Réduction

La première implantation de fragments tumoraux chez des souris immunodéficientes se fait sur 1 à 5 animaux puis une amplification est faite dans le but de congeler le plus rapidement un nombre conséquent de fragments et de tester la condition congelée permettant de lancer plusieurs études pharmacologiques et de collecter des échantillons pour des analyses ultérieures ou in vitro. À chaque passage, des caractérisations biochimiques sont réalisées pour vérifier la qualité du tissu tumoral. L’amplification est arrêtée en cas de dérive importante (génétique, morphologique, expression de certaines protéines…). La congélation des fragments tumoraux est évaluée dès les premiers passages pour permettre des arrêts dans l’amplification. Le projet prévoit de greffer 500 souris par an (soit 5 PDX), représentant 2500animaux sur 5 ans. Ces phases d’amplification permettent de définir les conditions optimales de greffe et la croissance tumorale, en vue d’études d’efficacité et de pharmacodynamie. Cela contribue à réduire le nombre d’animaux utilisés en optimisant les protocoles expérimentaux. Le département biostatistique déterminera le nombre d’animaux nécessaires pour chaque étude d’efficacité ou de pharmacodynamie ultérieure (demande d’autorisation de projet différente). L’opportunité de réaliser deux greffes par animal (approche bilatérale) sera évaluée lors des premières phases d’amplification, avec l’accompagnement de la SBEA et des expérimentateurs. Cette analyse visera à prendre en compte simultanément les risques potentiels pour le bien-être animal et les bénéfices attendus en termes de réduction du nombre d’animaux utilisés. Les résultats permettront de statuer de manière argumentée sur la pertinence ou non de mettre en œuvre cette approche. La souche de souris choisie sera la plus immunodéprimée possible pour maximiser la prise de greffe de cellules humaines, sans tester différentes souches de souris, ce qui réduit le nombre d’animaux par modèle tumoral. Enfin, le matériel tumoral issu de ces amplifications servira à développer des modèles in vitro (2D/3D), permettant de valider leur potentiel comme méthodes alternatives à l’expérimentation animale pour la sélection de candidats médicaments et de modèles tumoraux pertinents. À terme, cela permettra, nous l’espérons, de réduire significativement le nombre de modèles testés in vivo.

Raffinement

Le suivi de la croissance tumorale par pied à coulisse est une méthode non invasive pour l’animal et sans douleur. Elle permet une mesure rapide et régulière au cours du temps chez la souris vigile. Les tumeurs sont mesurées plusieurs fois par semaine, à la fois pour l’objectif de l’étude mais également pour limiter la souffrance et appliquer les points limites si nécessaire. Pour des raisons scientifiques et de qualité du tissu qui est amplifié, la tumeur en cas de greffe unique sera récoltée à un volume maximum inférieur aux standards classiquement appliqués, soit 1200mm3 au lieu de 2000mm3 et/ou si application d’un point limite. La technique de chirurgie pour l’implantation du fragment tumoral sous la peau de la souris est choisie pour être une technique peu douloureuse et peu invasive. Elle est réalisée sous anesthésie générale avec la mise en œuvre de conditions per-opératoires (antidouleurs en particulier) qui permettent de réduire la douleur ressentie par les souris. Les souris font l’objet d’une observation clinique et de soins adaptés le cas échéant, tout au long de l’étude, particulièrement dès les 1ers signes de croissance tumorale. Des points limites sont définis et seront appliqués tout au long du projet. Afin de favoriser la pousse des tumeurs humaines issues de patients, des souris immunodéprimées (système immunitaire quasi inexistant) seront utilisées. Ces souris fragiles et sensibles sont protégées des pathogènes de l’environnement extérieur grâce à des conditions d’hébergement strictes.

Choix des espèces

En oncologie, l’utilisation de souris est largement décrite dans les publications en recherche pré-clinique : les tumeurs PDXs sont davantage déployées chez la souris que chez le rat. Les souris sont utilisées à partir de 4 semaines et jusqu’à l’âge de 13 mois correspondant à la durée maximale d’une étude. Il est préférable d’utiliser de jeunes souris lors de l’implantation des fragments car il a été démontré qu’elles acceptent mieux la greffe (moins de risques de rejets). De plus, cela permet d’assurer une période d’observation pour la croissance tumorale plus longue (jusqu’à 13 mois) sans atteindre un âge avancé pour la souris. Ces modèles tumoraux d’amplification de PDX permettent de déterminer des paramètres in vivo (taux de prise, effet de la tumeur sur l’état général de la souris etc…) et ainsi définir les conditions optimales de greffe.

Pour savoir si les crèmes solaires favorisent le mélanome, 150 souris subissent des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour prélèvement d'organes et de sang. Un mélanome leur est induit par application cutanée répétée de tamoxifène, puis les composés à tester sont appliqués sur la peau pendant deux à vingt-quatre semaines, chaque application précédée d'une tonte sous anesthésie. Les souris portent une collerette et passent des périodes en cage individuelle. Le porteur décrit des papules pigmentées apparaissant en trois à quatre semaines, puis des tumeurs de grande taille et des métastases pulmonaires et ganglionnaires, la mise à mort survenant entre le quarantième et le soixante-quinzième jour pour charge tumorale ou ulcération de la peau.

Objectifs

Le mélanome cutané se situe au 8ème rang des cancers chez l'homme et au 6ème rang chez la femme. C'est une tumeur potentiellement agressive surtout lorsqu'elle est prise à un stade tardif et qui peut donner des métastases mettant en jeu le pronostic vital. L'incidence et la mortalité du mélanome ont augmenté régulièrement au cours des dernières décennies. L'induction du stress oxydatif (SO) par les rayons ultraviolets (UV), en particulier les UVA, par divers mécanismes, est un phénomène bien documenté. Des résultats préliminaires révèlent que les filtres solaires, conçus pour bloquer les rayons UV, peuvent induire indépendamment le SO, in vitro et in vivo. De plus, des données démontrent que les crèmes solaires peuvent induire la réticulation de l'ADN génomique et mitochondrial dans la peau de personnes saines. Il est donc crucial de déterminer si les crèmes solaires sont effectivement capables de générer un SO délétère et de favoriser les lésions de l'ADN, et d'étudier si ces lésions entraînent ensuite une augmentation de l'incidence du mélanome primaire et/ou métastatique dans le modèle murin in vivo. Cette étude pourrait faire progresser significativement nos connaissances et redéfinir les paradigmes entourant la formulation des crèmes solaires et leurs implications biologiques.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra d’explorer les effets de l’application d’une crème solaire sur le développement de mélanomes cutanés. Ce projet permettra de déterminer si les filtres solaires sont capables de générer le stress oxydatif et favoriser les lésions de l’ADN et par conséquent augmenter l’incidence du mélanome primaire et/ou métastatique dans le modèle murin in vivo. Un total de 6 études environ sera réalisé sur la totalité du projet

Procédures

Le mélanome sera induit chez une partie des souris par application quotidienne (5 minutes) de tamoxifène, (sous anesthésie générale, inférieur à 15 min), pendant au maximum 3 jours. Le nombre de lésions sera enregistré 2 fois par semaine et mesurée 3 fois par semaine à partir de leur apparition (5 min). Les molécules test seront administrées par voie topique aux souris pendant 2 à 24 semaines à une fréquence variable. Les animaux seront pesés un minimum de 2 fois par semaine (< 2 minutes). Les applications topiques seront précédées par une tonte réalisée sous anesthésie pour assurer la reproductibilité (acte d’environ 15 minutes). Les animaux porteront des collerettes et seront hébergés individuellement. Des prélèvements de sang ou d’urine pourront être réalisés (3 minutes sur animal vigile, 1 heure si anesthésie).

Impact sur les animaux

Dans ce modèle, des lésions sont attendues aux sites induits chez les animaux recevant un anti-estrogène. Les lésions apparaissent généralement d'abord sous la forme de multiples papules fortement pigmentées avec une latence de 21-28 jours. Ces lésions se développent ensuite en tumeurs de grande taille, de sorte que les animaux porteurs de tumeurs sont généralement euthanasiés entre le jour 40 et le jour 75 après l'induction tumorale, en raison de la charge tumorale ou de l'ulcération de la peau sus-jacente. En plus des lésions mélanocytaires étroitement adjacentes qui sont devenues confluentes avec la progression de la maladie, nous pouvons nous attendre à observer une excroissance de tumeur non pigmentée s'étendant sous les parties superficielles pigmentées. Une telle perte de production de pigment a été décrite pour de nombreux autres modèles de mélanome murin et est en effet souvent observée dans les mélanomes et les naevus humains. Des métastases ganglionnaires et pulmonaires peuvent être détectées à partir de 6 semaines après l'induction tumorale. Chez les souris non traitées par l'anti-estrogène, nous pouvons nous attendre à l’apparition de tumeurs cutanées de manière plus tardive, entre 3 et 6 mois d’âge. Le port de la collerette et l’hébergement individuel pendant une heure peuvent induire un stress de désorientation, transitoire.

Devenir

Après les procédures, les animaux seront mis à mort afin de pouvoir procéder à la récupération des organes et de sang, nécessaires pour évaluer l’effet des molécules sur la maladie d’intérêt.

Remplacement

Des résultats préliminaires révèlent que les crèmes solaires, conçues pour bloquer les rayons UV, peuvent induire indépendamment le stress oxydatif, in vitro. De plus, des données démontrent que les crèmes solaires peuvent induire la réticulation de l'ADN génomique et mitochondrial dans la peau de personnes saines. Cependant, l’ensemble de ces données est insuffisant pour prédire l’effet des filtres solaires sur l'incidence du mélanome primaire et/ou métastatique, car recréer in vitro une pathologie complexe est difficile, notamment lorsque différents types de cellules et/ou tissus sont impliqués. L’impact réel des filtres solaires devra donc être vérifié in vivo en choisissant le modèle animal se rapprochant le plus de la pathologie telle que décrite chez l’Homme. De plus, pour étudier le devenir d’une molécule dans l’organisme, il n’est pas possible de se passer d’un organisme entier avec ses fonctions physiologiques intactes et donc d’études sur animaux.

Réduction

Dans chaque étude, les animaux seront répartis en groupes expérimentaux selon leur poids. Le nombre de groupes dépendra du nombre de conditions à comparer. Le nombre d’animaux par groupe sera adapté à la question scientifique et variera entre 6 et 8 10 par groupe. Le nombre d’animaux par groupe est choisi de sorte qu’il soit possible à l’issu de l’étude de faire des conclusions statistiquement significatives.

Raffinement

L’apparition de lésions cutanées sera enregistrée au moins deux fois par semaine et chaque lésion sera mesurée trois fois par semaine dès son apparition. Pour les études de tolérance, les animaux seront pesés quotidiennement pendant 7 jours puis au minimum 2 fois par semaine voire quotidiennement si nécessaire. Pour toute autre étude, les animaux seront pesés au minimum 2 fois par semaine voire quotidiennement si nécessaire. Le poids constituant un point limite sera adapté au modèle. Un gel nutritif et de l’eau gélifiée et de la nourriture seront placés au fond de toutes les cages dès un seuil de perte de poids défini sur certains animaux. Les administrations topiques seront réalisées sous anesthésie. Le port d’une collerette avec hébergement individuel sera nécessaire. Une période d’acclimatation au port de la collerette sera réalisée et un enrichissement supplémentaire sera fourni (deuxième élément de nidification et aliment humidifié). Si nécessaire, un nettoyage quotidien des yeux avec une compresse imbibée de sérum physiologique stérile palliera le manque de toilettage imposé par le port de la collerette. Les produits tests seront administrés par voie topique sur la peau du dos des animaux, préalablement tondus sur une surface ne devant pas excéder les limites autorisées. Pour évaluer d’une façon sensible l’état de souffrance et établir les points limites, la spécificité du modèle et de la procédure sont prise en compte. Les expérimentateurs sont formés pour reconnaître ces signes. Les personnes en charge du bien-être et du soin des animaux veillent au respect des points limites. Un système d’alerte est mis en place pour statuer sur la mise à mort de l’animal. Les principaux points limites concernent l’état général de l’animal et sont listés en détail dans la procédure. Des points limites supplémentaires seront ajoutés en cas de détection d’effets non prévus de l’induction de la maladie et/ou en cas de mise en place de méthodes plus raffinées d’évaluation de la souffrance des animaux.

Choix des espèces

Les souris constituent un modèle de choix en pharmacologie car leurs génomes sont connus et leurs grandes fonctions physiologiques sont comparables à l’Homme (fonction rénale, hépatique). De plus, les modèles de mélanome sont bien documentés chez la souris. Des souris de 4-8 semaines seront utilisées, le modèle de mélanome induit étant bien décrit chez des animaux de cet âge pour observer l’apparition spontanée des lésions cutanées.

Les souris de ce projet sont d'abord immunisées contre le virus qu'on leur injectera ensuite, afin de vérifier que ce virus reste efficace face à leurs anticorps. 2 736 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, pour tester jusqu'à quarante virus oncolytiques. Elles portent une tumeur greffée, reçoivent jusqu'à trois injections de virus espacées de trente heures, une substance antitumorale jusqu'à cinq fois par semaine pendant trois semaines, et subissent jusqu'à dix-neuf prises de sang alors qu'elles sont éveillées. Le porteur décrit des ulcérations et des nécroses de tumeurs sur le flanc, une ascite possible et des fausses routes au gavage, et indique que ces souris ne peuvent être ni réutilisées, ni replacées, ni adoptées à cause des virus qu'elles portent.

Objectifs

Le but du projet est d’évaluer l’impact d’une pré immunisation sur l’efficacité thérapeutique de virus oncolytiques exprimant différents gènes thérapeutiques dans des modèles murins. Nos virus oncolytiques sont produits en supprimant plusieurs gènes viraux afin de diminuer leur réplication dans les tissus sains, tout en gardant la capacité de réplication dans les tumeurs et ainsi limiter sa toxicité. Ce projet vise à évaluer la possibilité de la multi administration du candidat-médicament (virus oncolytique) afin de s’assurer qu’aucune résistance n’est observée lors des injections répétées qui pourraient être faites aux patients. Aussi la pré immunisation nous permet d’évaluer le comportement de nos virus aux anticorps neutralisants. Le projet ciblera toutes les indications de cancers à tumeurs solides pour lesquelles il y a un fort besoin médical en clinique humaine. Ces modèles sont classiquement utilisés in vitro et in vivo dans notre laboratoire et proviennent généralement de centre de ressources biologiques. Le projet se propose d’explorer dans les modèles murins les combinaisons de ces virus avec des agents de chimiothérapies standards ou d’immunothérapie utilisés en clinique humaine. Dans nos modèles alternatifs, nous avons démontré que nos virus oncolytiques avaient une meilleure efficacité que les traitements standards. Ne seront évalués chez l’animal que les virus ayant une activité antitumorale et ne présentant pas de cytotoxicité sur les modèles alternatifs. Concernant les combinaisons avec les thérapies antitumorales, ne seront évaluées chez l’animal, que les combinaisons efficaces. En conclusion, nous testerons chez l’animal uniquement les virus candidats-médicament et les combinaisons préalablement sélectionnée avec un rapport bénéfice/risque significatif. Dans le cadre de ce projet, nous évaluerons la biodistribution et l’efficacité thérapeutique avec ou sans substances à activité anti-tumorale en présence ou non de pré-immunisation. Tout au long du projet, 40 virus pourront être testés.

Bénéfices attendus

Les progrès scientifiques de ces dernières années sur la compréhension de la croissance tumorale ont permis d’ouvrir la voie à de nouvelles stratégies thérapeutiques dans la lutte contre le cancer. La mise au point de ces nouveaux médicaments n’est possible qu’en passant par des modèles animaux adaptés pour valider les candidats les plus prometteurs issus des études alternatives cellulaires. Les bénéfices portent sur la mise au point des traitements plus efficaces contre les cancers chez l’homme. Les virus oncolytiques du fait de leur réplication spécifique dans la tumeur induisent moins d’effets secondaires que les traitements standards (chimiothérapies, …) utilisés aujourd’hui. Si une efficacité thérapeutique est observée même en présence d’une pré immunisation, cela indiquerait que nos virus sont peu sensibles aux anticorps neutralisants et pourraient en phase clinique être administrés en doses multiples aux patients avec un bénéfice thérapeutique augmenté.

Procédures

Dans ce projet, les animaux seront soumis aux interventions suivantes : - Une injection de virus sur animal vigile puis implantation des cellules tumorales par injection sur animal vigile ou sous anesthésie légère puis 3 injections maximum (espacées de 30h minimum) de virus sur animal vigile puis administration d’une substance antitumorale sur animal vigile (maximum 5 fois par semaine pendant 3 semaines), un minimum de 3h est respecté entre chaque substance, - Imagerie sous une anesthésie légère, -Prélèvement de sang sur animal vigile (espacés d'une semaine minimum et jusqu'à 19 prélèvements). Chaque geste ne dure que quelques secondes, sauf l’anesthésie pour l’imagerie qui dure environ 15 minutes.

Impact sur les animaux

Malgré toute l’attention portée aux évaluations précédentes des études chez l’animal, nous ne pouvons pas exclure la survenue d’effets secondaires des médicaments. Ils peuvent se manifester sous la forme d’une perte de poids, des troubles gastro-intestinaux ou de troubles du comportement. Une fausse route peut être observée lors du gavage. Les injections répétées peuvent être une source de stress, de douleur pour l’animal et peuvent parfois engendrer une induration ou très rarement une ulcération au niveau des sites d’injection. Une ulcération ou nécrose des tumeurs sur le flanc peut être observée. Une gêne dans la mobilité de la souris peut également être observée en fonction de l’implantation sur le flanc. La présence de nodules dans l’abdomen peut provoquer de l’ascite. Tous ces symptômes sont décrits dans les points limites.

Devenir

Toutes les souris inclues dans la biodistribution et l’évaluation des virus seront mises à mort soit après atteinte d’un point limite, soit à la fin de l’étude pour le prélèvement de tissus. En raison des modèles tumoraux et de l’utilisation de virus oncolytiques, ces animaux ne peuvent être réutilisés, replacés ou adoptés.

Remplacement

Avant d’être testés chez l’animal, les virus candidats et leur combinaison avec les thérapies antitumorales ont été évalués et sélectionnés pour leur rapport bénéfice/risque significatif dans les modèles alternatifs disponibles. Ces modèles étant incomplets, il reste indispensable de tester les candidats sélectionnés chez l’animal. L’étude de l’activité antitumorale d’un candidat médicament nécessite un modèle intégré faisant intervenir un ensemble complexe de phénomènes biologiques, impossible à modéliser, conduisant au développement de la tumeur, à la distribution, à l’immunité, à la toxicité et à l’élimination des médicaments.

Réduction

La réalisation de ces procédures par un technicien rompu à ces manipulations, et la standardisation du protocole garantissent une bonne reproductibilité et permettent de réduire le nombre d’animaux. Le nombre d’animaux par groupe est choisi selon des contraintes statistiques. Du fait de la variabilité des prises de greffes tumorales, des animaux supplémentaires sont intégrés dans chaque expérience. Ces animaux ne recevront qu’une injection de cellules tumorales pour assurer l’obtention d’un nombre suffisant de souris présentant la croissance tumorale attendue dans le modèle sous-cutané, ou pour vérifier la bonne prise tumorale dans les modèles d’implantation en intra-péritonéale ou intra-veineux. Des tests statistiques seront utilisés sur les données obtenues (volumes tumoraux). Il est prévu l’utilisation de 2736 souris pour l’évaluation de nos virus.

Raffinement

Seuls les virus oncolytiques et leur combinaison avec les thérapies antitumorales présentant le meilleur rapport efficacité/innocuité dans nos modèles alternatifs seront étudiés chez l’animal. Des précédents dossiers déposés et approuvés nous ont permis et nous permettent de tester la toxicité des nouvelles souches de virus. Durant toute l'étude, nous portons une attention particulière au bien-être de l’animal. Les animaux sont hébergés en groupes sociaux afin de réduire le stress et un enrichissement du milieu est prévu (coton, tunnel de change, balançoire) dans chaque cage avec eau et nourriture ad libitum. Les animaux sont toujours manipulés en douceur. Une période d’acclimatation à leur nouvel environnement et d’habituation aux gestes de deux semaines sera respectée avant de démarrer un protocole pour diminuer le stress lié au transport et à la manipulation. Cette habituation se fera au moins 3 fois dans la semaine : tous les gestes techniques non invasifs (sans aucune piqure ou injection) prévus lors de la procédure seront effectués (par exemple : maintien de la souris en contention manuelle, mise en boite de contention et frottement au niveau de la queue, …). Des points limites ont été établis pour permettre de soustraire l’animal à la souffrance. L’implantation des cellules, l’injection des virus et l’administration des substances à activité anti tumorale s’effectueront sur animal vigile. Une anesthésie légère est prévue lors de l’injection des cellules en intra péritonéale ainsi que dans le cas de la mesure de bioluminescence. Afin d’éviter une hypothermie due à l’anesthésie, un tapis chauffant sera utilisé. Le prélèvement de sang terminal se fera sous anesthésie et analgésie. Nous veillons à limiter l’angoisse et la souffrance des animaux, en surveillant l’apparition d'éventuels effets secondaires occasionnés par les traitements et en appliquant le cas échéant des critères d’interruption de l’expérimentation en fonction de l’aspect clinique des animaux.

Choix des espèces

Tous les traitements standards que nous souhaitons tester en combinaison avec nos virus oncolytiques sont décrits dans la littérature dans de nombreux modèles de cancers de souris. Par conséquent, la souris est un modèle de référence en oncologie, avec de multiples modèles expérimentaux disponibles. De nombreux outils permettant de caractériser les réponses immunitaires sont disponibles dans cette espèce. Des souris immuno compétentes seront utilisées dans ce projet afin d’évaluer nos virus oncolytiques dans différents modèles de tumeurs solides de type carcinome. Animaux âgés entre 6 et 9 semaines lors du début de la procédure (avec un âge plus avancé il y a un risque non négligeable de prise tumorale moins homogène et par conséquent la nécessité d’augmenter le nombre d’animaux).