Depuis 2021, les États membres de l’Union européenne doivent publier sous un format standardisé les résumés non techniques (RNT) des projets d’expérimentation animale autorisés sur leur territoire.
Le système européen ALURES, qui recense ces RNT, est exclusivement en anglais et manque cruellement d’ergonomie (un nouvel outil proposé depuis 2026 résoud partiellement ce problème). L’OXA regroupe donc régulièrement ici les RNT français pour en faciliter l’exploration et la compréhension d’ensemble.
Le contenu des résumés non techniques est rédigé à des fins de communication par les établissements d’expérimentation animale. Ces résumés sont donc soumis, au minimum, au biais de désirabilité sociale, qui peut avoir pour conséquence de mettre en avant de manière détaillée les bénéfices attendus et de limiter les détails et la description des contraintes imposées aux animaux. Par ailleurs, n’étant pas sourcées ni soumises à une relecture par les pairs, les affirmations contenues dans les RNT sur des sujets scientifiques n’ont aucune valeur de preuve, mais fournissent des indications sur le cadre théorique dans lequel les établissements travaillent.
NB. La sélection d’une période temporelle, plutôt que d’une simple date, sera disponible dès que l’extension de filtrage utilisée le permettra.
La durée des projets, disponible dans la base ALURES, n’est pas indiquée ici dans la mesure où elle désigne uniquement une durée prévue d’autorisation et n’apporte aucune information sur la durée réelle des projets.
Documents
Niveau de souffrances
Dernières données ajoutées : 257 projets autorisés en mars 2026 (01/04/2026)
Création et maintien d’une banque in vivo dédiée à amplifier des tumeurs solides primaires d’origine humaine (PDX) greffées en sous cutanée chez la souris dans le cadre de recherches en oncologie
- Recherche appliquée
- Cancers
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.
Oncologie : Effets de composés chimiques sur le développement de mélanome induit chez les rongeurs
- Recherche appliquée
- Cancers
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.
Impact de la pré immunisation dans l’évaluation de virus oncolytiques dans des modèles murins en oncologie.
- Recherche appliquée
- Cancers
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).
Oncologie : modèles d’étude précliniques de cachexie
- Recherche appliquée
- Cancers
Rats : 600
Objectifs
Le cancer est un problème de santé publique majeur et représente la deuxième cause de décès dans le monde. On estime que près de la moitié des patients atteints de cancer développent un syndrome de cachexie, pouvant être associé à de l’anorexie, résultant en une perte progressive de tissu adipeux et de masse musculaire. La cachexie est un syndrome inflammatoire sévère et a un impact conséquent sur la qualité de vie des patients et même leur survie. En effet, on estime à environ 20% la mortalité directe induite par une cachexie chez les patients atteints d'un cancer. De plus, certains traitements anti-cancéreux, comme les chimiothérapies ou d’autres molécules, peuvent elle-même induire un syndrome de cachexie. Cette problématique de santé publique nécessite de mettre en place des modèles d’étude pertinents afin de pouvoir proposer des solutions adaptées d’un point de vue thérapeutique. Les modèles animaux de cancer demeurent des éléments critiques dans la compréhension de la physiopathologie du cancer, l’identification de nouveaux candidats médicaments et la compréhension des mécanismes de résistance. L’objectif est d’induire une cachexie chez des rongeurs par des traitements anticancéreux ou par l’’administration des cellules tumorales afin de pouvoir évaluer des traitements permettant de contrer ces nuisances.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de valider des substances pharmacologiques décrites comme anti-cancéreuses ou anti-cachexie dans différentes indications tumorales. Ce projet permettra aussi d’évaluer de nouvelles molécules avec un fort potentiel anti-tumoral. En effet, à l'heure actuelle, il n'existe pas de traitements curatifs pour lutter contre la cachexie induite par des tumeurs ou médicamenteuse. De plus, il permettra aussi d'évaluer l'expression de certains biomarqueurs en amont d'une étude de pharmacologie ou de générer des modèles animaux.
Procédures
Les animaux subiront une anesthésie d’environ 5 min pendant laquelle ils subiront une injection rapide (
Impact sur les animaux
La croissance de la tumeur peut dans certains cas s’associer à une perte d'activité normale à travers une diminution de la locomotion, en particulier si la tumeur atteint les points limites. Cependant la période maximale de nuisance sera de 1 à 2 jours. L’évolution du volume tumoral entrainera une distension de la peau, n’étant pas associée à des douleurs ou démangeaisons. Il est aussi possible, que la progression tumorale entraîne une perte de poids. Les traitements (administration orales, injections, application topique) pourront induire un stress léger. Les mesures de poids et de volume tumoral nécessitent une contention et pourraient entraîner un stress léger, et qui diminue avec l’habituation. Le jour de la randomisation, les animaux seront mis avec de nouveaux congénères pouvant engendrer un stress de 1-2 jours.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés en fin d’étude car les animaux présentent des tumeurs ou une cachexie importante non traitable. Cela ne permet pas un maintien des animaux en vie dans de bonnes conditions de santé.
Remplacement
Ce modèle ne peut pas être remplacé par des méthodes alternatives car l'induction de tumeur ou l’administration de substances s'accompagne de modifications physiopathologiques et micro-environnementales spécifiques ne pouvant actuellement pas être reproduites in-vitro, ces modifications étant nécessaires pour l'étude d'efficacité d'anticancéreux ou de solutions nutritive ou anti-cachexie. De plus, les traitements utilisés subissent toutes les différentes phases incluant administration, distribution, métabolisme et élimination, étapes ne pouvant être reproduites in-vitro.
Réduction
Des analyses in-vitro pourront être réalisées en amont de l'étude permettent de sélectionner des lignées/types de cellules présentant une sensibilité à la substance d'essai afin de limiter le nombre d'animaux. Le nombre d’animaux utilisés pour chaque test sera optimisé de façon à intégrer dans une même expérience la relation dose-effet, la comparaison par rapport à une substance de référence, et un effectif suffisant de façon à obtenir une puissance statistique suffisante pour interpréter les résultats de façon correcte, évitant ainsi une répétition des tests. Dans cet objectif, une analyse sera réalisée afin d’estimer le nombre d’animaux nécessaire pour observer une diminution du volume tumoral mesuré d'au moins 50%.
Raffinement
Le raffinement des méthodes expérimentales afin de réduire au maximum la souffrance animale est mis en œuvre grâce à l'utilisation de points limites clairement établis, permettant d'euthanasier tout animal présentant des signes de douleur, de souffrance ou d'angoisse. Le programme d’anesthésie, d’analgésie et d'asepsie (incluant oxygène à concentration ajustable et des tapis chauffants) est défini en accord avec un vétérinaire, afin de réduire au maximum toute douleur ou sensation de souffrance. Il est aussi mis en place un enrichissement complet dans leur hébergement, sous la forme de jouets, litière, objets de nidification, objets à ronger ou mastiquer, présence de congénères... En cas de doute, une évaluation approfondie sera réalisée quotidiennement jusqu’à normalisation ou jusqu’à atteinte des points limites. Tous les points limites et leur cotation sont décrits dans un formulaire interne. Cette observation inclut une surveillance de l'aspect général, l’aspect du pelage, des yeux, la posture, les réactions de l’animal sous stimulation, la respiration l’appétit, l’état d’hydratation, les tremblements ou convulsions… Une évaluation interne incluant la cellule de bien-être animal pourra permettre de réévaluer et d’adapter à posteriori la catégorie si nécessaire.
Choix des espèces
Les rongeurs rats et souris demeurent essentiel pour étudier les tumeurs in vivo et comprendre les mécanismes moléculaires de la pathogenèse du cancer. En effet, les tumeurs présentent une accumulation de multiples aberrations génétiques qui transforment les cellules, entraînant une croissance anormale, une prolifération et des métastases des cellules. Il n’est pas possible de reproduire ces éléments in vitro car requiert un système complexe comme les modèles animaux. La majorité des animaux seront utilisés à partir de 5 semaines développement que ce soit des rats ou des souris. À ce stade, leur système immunitaire et métabolique est suffisamment développé, ce qui permet d'observer les effets de la cachexie sans interférences dues à une immaturité ou à des modifications métaboliques liées à l'âge. Dans certains cadres, les animaux pourront être utilisés avant sevrage pour des modèles génétiques ou de tumeurs pédiatriques.
Etablissement et maintien de modèles précliniques en oncologie (poumon, foie, pancréas, rein vessie, prostate et mélanome)
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Objectifs
Actuellement, les cancers sont la 2ème cause de mortalité dans le monde avec 19,3 millions de cas pas an/monde, et 10 millions de décès en 2020 an/monde. Dans ce projet, nous nous intéressons à plusieurs cancers, dont la majorité fait partie des cancers qui intéressent plus particulièrement notre laboratoire, à savoir ceux du poumon, du foie, du pancréas, du rein, de la vessie et de la prostate et le mélanome (6,3 millions de cas par an/monde, 3,9 millions de décès par an/monde). Ces cancers sont des pathologies pour lesquelles de nouvelles options thérapeutiques doivent être impérativement développées. La réalisation d'études précliniques nécessite l'utilisation de modèles animaux reproduisant fidèlement les caractéristiques des tumeurs humaines et notamment l’hétérogénéité entre les individus et au sein même de la tumeur. La validation préclinique d'un nouveau traitement passe donc par l'utilisation d'un vaste panel de modèles porteurs de tumeurs aux caractéristiques moléculaires variables. Or, jusqu'à présent, les modèles d'étude en oncologie se basent sur les lignées cancéreuses clonales en culture qui, d'une part ne reflètent pas l'hétérogénéité de la tumeur in situ et d'autre part, ne permettent pas de reproduire le microenvironnement tumoral dont le rôle dans le développement tumoral et la réponse aux traitements n'est plus à démontrer. Ainsi, les modèles animaux s'avèrent indispensables pour cette problématique préclinique. L'approche par xénogreffe chez la souris nude de tumeurs humaines obtenues au moment de la chirurgie, apparaît comme le modèle expérimental prédictif de la réalité clinique le mieux adapté aux études en oncologie, et ce sont ces modèles que nous nous proposons de développer dans ce projet.
Bénéfices attendus
Notre projet vise à développer des modèles précliniques pertinents pour les tests thérapeutiques de molécules nouvelles ou en repositionnement. Ces modèles pourront être utilisés en interne au sein de notre Unité, ou en externe pour le public ou le privé. Les retombées de notre projet ont donc des implications potentielles très importantes pour la clinique, et permettront ainsi d’ouvrir de nouvelles perspectives pour le traitement de ces cancers. Du fait que les patients deviennent généralement résistants aux thérapies anti-tumorales classiques, il y a un besoin urgent de découvrir, de développer et valoriser de nouvelles alternatives thérapeutiques pour une meilleure prise en charge des patients notamment aux stades avancés. Ils permettront également d’appréhender les mécanismes de résistance aux thérapies, qui sont souvent un frein au développement de thérapies efficaces, et qui sont en grande partie dues à l’hétérogénéité tumorale, que les autres modèles, cités plus haut, ne peuvent pas reproduire.
Procédures
Les animaux recevront un implant tumoral sous-cutané au cours d’une intervention chirurgicale sous anesthésie générale. L'expérimentation durera 5 minutes. Le volume tumoral sera suivi par mesure hebdomadaire à l’aide d’un pied à coulisse électronique.
Impact sur les animaux
Comme il s’agit de greffer des petits morceaux de tissus tumoraux, il est possible qu’il y ait une douleur au site d’incision, et une infection au point de suture. Une inflammation au site d’injection est aussi possible. Par ailleurs, la xénogreffe étant située en haut du dos, elle n’engendre aucune gêne de déplacement des animaux et ne génère pas non plus de douleurs particulières ; Les modèles de xénogreffes dérivées de patients (PDX, pour Patient-Derived tumor Xenografts) existent depuis quelques décennies, pour virtuellement tous les cancers, et ils sont développés par de nombreux laboratoires publics comme privés, en France, en Europe et à travers le monde, sans que des nuisances particulières aient pu être reportées. Aucun impact sur le comportement n’a été non plus répertorié dans ce type d’expérimentations.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort à la fin des expérimentations afin de collecter un maximum de tissus afin de procéder à des analyses complémentaires et soulager les douleurs éventuelles.
Remplacement
Le cancer se caractérise par une grande variabilité cytogénétique entre les individus et hétérogénéité au sein même de la tumeur. La réalisation d'études précliniques fiables nécessite l'utilisation de modèles reproduisant fidèlement ces caractéristiques des tumeurs humaines. Or, les modèles d'étude se basant sur les lignées cancéreuses clonales ne reflètent pas l'hétérogénéité de la tumeur in situ. De même, pour les systèmes de culture 3D en cours de développement qui ne permettent pas encore d’obtenir des résultats projetables à l’homme. Par conséquent, aucune méthode de remplacement pertinente n'existe à ce jour. Il est donc indispensable d’utiliser le modèle de xénogreffe de tumeur de patients, seul capable de reproduire les caractéristiques de la pathologie humaine.
Réduction
Les taux de prise de xénogreffe en primo-implantation pour chaque type tumoral (indiqué chapitre 3.3.2.2 sont : Poumon, 29% ; Foie, 38% ; Pancréas, >50% ; Rein, 9% ; Vessie, 18% ; Prostate, 2% : Mélanome, 27%, pouvant légèrement différer suivant les sources bibliographiques et les caractéristiques des tumeurs utilisées). Notre volonté est de pouvoir disposer et proposer entre 30 et 40 modèles PDX par type de cancer. Un large panel est nécessaire pour tenir compte de l’hétérogénéité tumorale, qui est très important dans les réponses disparates aux thérapies existants, en repositionnement et très probablement aux thérapies émergentes à venir. Par conséquent, nous estimons devoir récupérer environ 50 tumeurs par an pour chaque cancer, soit un total d'environ 350 tumeurs (environ 1750 tumeurs sur 5 ans). Il s’agit donc d’un nombre minimal d'animaux nous permettant d'une part d'optimiser la prise de greffe et d'autre part d'obtenir assez de matériel à la fois pour le maintien du modèle et les analyses/expériences éventuelles ultérieures. Par ailleurs, étant limité par la quantité de matériel biologique, le prélèvement initial (issu du patient) sera greffé au maximum sur 10 souris (entre 2 et 10 souris). Pour l'entretien du modèle, du passage 2 au passage 10 ; 5 souris par passage et par modèle sont suffisantes pour atteindre l'objectif du projet. En conclusion, 27500 animaux seront requis pour la durée du projet. Nous avons ainsi réduit au maximum le nombre d’animaux utilisés pour les différentes étapes du projet. Le but étant d’établir des modèles stables, aucune analyse statistique n’est nécessaire à cette étape. Ces modèles serviront aux tests thérapeutiques par des laboratoires publique et/ou privées ainsi que par notre laboratoire.
Raffinement
Le raffinement sera assuré par un enrichissement des cages pour le confort des animaux (des bâtons à ronger pour limiter les querelles ; des carrés de coton pour une nidification ; des igloos, permettant le jeu et le repos). Les souris seront nourries et hébergées en groupe ; elles ne seront séparées qu'en cas de comportement agressif avec induction de plaies. Nous diminuerons la douleur et l'angoisse liées à la xénogreffe en opérant sous anesthésie générale, avec une anesthésie locale au site d’implantation, et en appliquant une analgésie péri- et post-opératoire. Les animaux seront maintenus au chaud sur un tapis chauffant pendant la xénogreffe et pendant la phase de réveil, phase pendant laquelle les animaux seront surveillés en continu. De plus, nous avons établi des points limite qui mettront fin à l’expérimentation en cas de souffrance et d’inconfort des animaux.
Choix des espèces
Les pathologies cancéreuses en général se caractérisent par une grande variabilité cytogénétique (variation de l’ADN des cellules tumorales) entre les individus et sont généralement hétérogènes au sein même de la tumeur. Or, jusqu'à présent, les modèles d'étude en oncologie se basent sur les lignées cancéreuses clonales qui ne reflètent pas l'hétérogénéité de la tumeur in situ. Par ailleurs, les modèles expérimentaux in vitro ne prennent pas en compte le rôle du microenvironnement dans le développement tumoral. Ainsi, malgré le développement de cultures 3D dont la mise en place reste difficile, les modèles animaux s'avèrent donc indispensables pour la recherche translationnelle en oncologie. Le modèle expérimental décrit dans ce projet nécessite l'utilisation d'animaux immuno-déprimés pour permettre la greffe d'un tissu étranger. Les greffes seront réalisées sur des souris jeunes âgées de 5 à 6 semaines afin d’avoir un système immunitaire encore très peu mature, permettant d’assurer une prise de greffe optimale.
Etude de pharmacologie (biodistribution, élimination) de nouveaux agents diagnostiques et thérapeutiques chez le rat en vue d’une application en oncologie humaine – Étude 3
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
Objectifs
Lors du développement de nouveaux médicaments et/ou sondes d’imagerie, il est nécessaire d’étudier la façon dont la molécule d’intérêt se distribue et est éliminée de l’organisme. Cette étape permettra de valider qu’un agent diagnostic sera éliminé rapidement de l’organisme sans causer de toxicité ou qu’un composé thérapeutique restera suffisamment longtemps dans l’organisme pour exercer son action. Pour cela, nous avons d’abord vérifié sur culture cellulaire que les composés à étudier n’exercent pas de toxicité. Les composés à étudier ont, d’autre part, déjà été injectés à la souris sans causer d’effets secondaires. Nous allons ensuite procéder au radiomarquage de la molécule (ajout d’un isotope radioactif pour pouvoir la détecter : Indium111 ou lutétium 177) puis au contrôle in vitro sur culture cellulaire de la préservation de l’activité biologique de la molécule suite à ce marquage. Puisqu’il est impossible dans un système in vitro de déterminer toutes les propriétés pharmacocinétiques d'une substance, car aucune circulation sanguine ou système excréteur n'est présent, la seule alternative est l’utilisation d’animaux. L’espèce de choix pour l’étude de la biodistribution est le rongeur. L’industriel développant les composés à évaluer dans ce projet a pu remarquer lors de ses développements précédents que certains de ses composés pouvaient avoir un comportement différent chez le rat et la souris (notamment au niveau des organes excréteurs que sont le foie et les reins). Les métabolismes du rat et de la souris sont très différents, et cette différence de métabolisme induit des différences sur le comportement pharmacocinétique des médicaments. C’est pourquoi le présent projet sera mené chez le rat (d’autres travaux menés conjointement seront réalisés chez la souris porteuse de tumeur pour identifier des différences de comportement selon les espèces et permettre ainsi une meilleure prédiction du comportement des composés chez l’homme). L’objectif de notre projet vise donc à suivre jusque 5 composés par expérience, chez des rats sains, après administration par voie intraveineuse grâce à l’utilisation de l’imagerie et du comptage de la radioactivité.
Bénéfices attendus
Les études que nous mènerons dans le cadre de ce projet nous permettront de caractériser précisément et simultanément le comportement de 5 composés dans l’organisme afin d’orienter les développements ultérieurs vers le diagnostic ou la thérapie, et d’écarter des composés à risque pour la suite des développements (rétention trop importante dans un organe non ciblé).
Procédures
- Préhension et mise sous anesthésie (3 fois maximum : injection et 2 imageries – quelques secondes) - Injection intrraveineuse d'un agent d’imagerie sous anesthésie (1 fois, quelques minutes) - Imagerie (2 fois, 45 minutes maximum par imagerie)
Impact sur les animaux
La préhension pour induction de l’anesthésie pourrait causer un certain stress aux animaux. Les injections, imageries et euthanasies seront réalisées sous anesthésie par du personnel expérimenté et ne devraient pas provoquer de nuisances supplémentaires. Les composés à tester ont déjà été injectés à l’animal (à une dose supérieure à celle que nous utiliserons) et n’ont pas provoqué d’effet secondaire.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés. Le prélèvement des organes étant nécessaire pour réaliser des analyses complémentaires et affiner les résultats d’imagerie par comptage précis de la radioactivité, l’euthanasie des animaux est inévitable.
Remplacement
Les molécules qui seront évaluées dans ce projet auront été au préalable sélectionnées dans des tests in vitro afin de s’assurer de leur efficacité, de leur spécificité et de leur absence de toxicité. Puisqu’il est impossible dans un système in vitro de déterminer toutes les propriétés d'une substance, car aucune circulation sanguine ou système excréteur n'est présent, la seule alternative reste l’utilisation d’animaux.
Réduction
Dans le cadre de cette étude, les composés seront évalués à l'aide de techniques d'imagerie préclinique in vivo couplées à des techniques de comptage de la radioactivité ex vivo. Ces techniques étant particulièrement sensibles et spécifiques, seuls de faibles effectifs sont nécessaires pour obtenir des données fiables et précises tout en réduisant le nombre d’animaux au maximum (n=3 par groupe et par temps). Le nombre d'animaux a été déterminé en partie sur la base de plans expérimentaux précédents et a été confirmé à l'aide d'une analyse statistique.
Raffinement
Les gestes de ce projet (injection, imagerie, euthanasie) se dérouleront tous sous anesthésie et sur lit chauffant réduisant l’inconfort potentiel à son minimum et permettant ainsi le raffinement de l’étude. Les animaux seront observés quotidiennement et le suivi pondéral sera réalisé 2 fois par semaine. Aucun effet indésirable n’est attendu mais des points limites adaptés ont été définis. Toute observation d’un signe de souffrance sera suivie de l’arrêt immédiat du protocole et de l’euthanasie.
Choix des espèces
L’espèce de choix pour l’étude de la biodistribution est le rongeur. L’industriel développant les composés à évaluer dans ce projet a pu remarquer lors de ses développements précédents que certains de ses composés pouvaient avoir un comportement différent chez le rat et la souris. De plus le métabolisme du rat est différent de celui de la souris et plus proche de l'homme pour les molécules étudiées. C’est pourquoi le présent projet sera mené chez le rat. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte (entre 6 et 8 semaines d’âge), puisque les études prévues par la suite seront réalisées sur des animaux adultes présentant un cancer.
Oncologie : modèles d’études précliniques induit par carcinogène
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Rats : 400
Objectifs
Le cancer est un problème de santé publique majeur et représente la deuxième cause de décès dans le monde. La complexité du microenvironnement tumoral, l'hétérogénéité moléculaire et biologique intra- et inter-tumorale, l'hétérogénéité des réponses immunitaires et métaboliques systémiques et tumorales, et la capacité des cellules souches initiatrices de cancers résistants aux médicaments à repeupler les cancers traités nécessitent des modèles prédictifs afin d’identifier de nouveaux traitements. Les modèles animaux de cancer humain et murin demeurent des éléments critiques dans la compréhension de la physiopathologie du cancer, l’identification de nouvelles cibles et de nouveaux candidats médicaments et la compréhension des mécanismes de résistance. Ce type de modèle permet d’analyser l’effet de molécules sur le microenvironnement « normal » des tumeurs mais aussi sur la formation de métastases, sachant que les métastases sont la principale cause de mortalité liée au cancer. Dès lors, ces modèles représentent un intérêt prépondérant en recherche translationnelle offrant une analyse plus prédictive de la réponse thérapeutique des substances à tester sur les différents stades de progression de tumeurs. L’objectif est de tester des candidats médicaments dans différents types de cancer (évaluation de leur efficacité et de leur potentielle toxicité).
Bénéfices attendus
Le projet consistera à développer des modèles de tumeur induit par des molécule chimique dites carcinogènes chez le rongeur pour les différentes indications en oncologie. Ces modèles permettront de tester l'efficacité d'anticancéreux. De plus, il permettra aussi d'évaluer l'expression de certains biomarqueurs en amont d'une étude de pharmacologie ou de générer des modèles animaux pour des procédures de test dans un autre laboratoire dans le cas de collaboration.
Procédures
Les animaux seront traités par un carcinogène dans l’eau de boisson pendant plusieurs semaines (de 5 à 22 semaines). Pour l’administration de substances, les animaux seront contentionnés pendant 2 à 10 minutes avec ou sans anesthésie. En cas d'injection intracérébrale, une ouverture du plan cutané suivi d’une suture (un à trois points) sera réalisée en maximum 30 minutes. De plus, une procédure de cathétérisation de vaisseaux sanguins pourra être effectuée sous anesthésie gazeuse afin de réaliser des infusions de substances en intraveineux, procédure d’une durée de 30 minutes. Les mesures du poids des animaux (1 minute) et du volume des tumeurs (1 minute) seront réalisées jusqu’à 3 fois par semaine. Les administrations de substances pourront être réalisées jusqu’à 4 fois par jour (environ 1 minute par administration). Le cas échéant, l’imagerie sera répétée une à deux fois par semaine et durera 10 minutes incluant l’anesthésie. Les sessions de radiothérapie dureront 30 minutes et seront répétées de 1 à 7 fois par semaines sur une période de 4 semaines maximum imitant ce qui peut être réalisé chez les patients. Un test de la fonction respiratoire pourra, si pertinent, être réalisé en maximum 6 heures. Les tests comportementaux pouvant être proposés seront réalisés sur des périodes de 2 à 30 min en fonction des évaluations, incluant certaines évaluations de la douleur, de la démarche, de la locomotion ou de la force. Des prélèvements sanguins pourront être réalisés (de l'ordre de 1 à 3 minutes, 6 prélèvement maximum).
Impact sur les animaux
Plusieurs effets indésirables inhérents au développement tumoral pourront apparaître pendant une étude : - Une perte de poids corporel - Un comportement amorphe marqué pendant les périodes de vigilance - Une hypothermie persistante - Une distension anormale de l’abdomen pouvant être le signe d’un épanchement - Des douleurs - Des problèmes de respiration pour l’animal - Une incapacité de se nourrir ou boire L’ensemble de ces symptômes sera monitoré pendant l’étude afin d’appliquer des mesures pouvant amener à l'euthanasie de l’animal avant la fin de l’étude pour raison éthique.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés en fin d’étude car les animaux présentent des tumeurs cela ne permet pas un maintien des animaux en vie dans de bonnes conditions de santé.
Remplacement
Ces modèles ne peuvent pas être remplacé par des méthodes alternatives car l'induction de tumeur s'accompagne de modifications physiopathologiques et micro-environnementales spécifiques ne pouvant actuellement pas être reproduites in-vitro, ces modifications étant nécessaires pour l'étude d'efficacité d'anticancéreux. De plus, les traitements utilisés subissent toutes les différentes phases incluant administration, distribution, métabolisme et élimination, étapes ne pouvant être reproduites in-vitro.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés pour chaque test sera optimisé de façon à intégrer dans une même expérience la relation dose-effet, la comparaison par rapport à une substance de référence, et un effectif suffisant de façon à obtenir une puissance statistique suffisante pour interpréter les résultats de façon correcte, évitant ainsi une répétition des tests. Dans cet objectif, une analyse sera réalisée afin d’estimer le nombre d’animaux nécessaire pour observer une diminution du volume tumoral mesuré d'au moins 50%.
Raffinement
Le raffinement des méthodes expérimentales afin de réduire au maximum la souffrance animale est mis en œuvre grâce à l'utilisation de points limites clairement établis, permettant d'euthanasier tout animal présentant des signes de douleur, de souffrance ou d'angoisse. Le programme d’anesthésie, d’analgésie et d'asepsie pour réduire les risques d'échec à la chirurgie (incluant oxygène à concentration ajustable et des tapis chauffants) est défini en accord avec un vétérinaire, afin de réduire au maximum toute douleur ou sensation de souffrance. Il est aussi mis en place un enrichissement complet dans leur hébergement, sous la forme de jouets, litière, objets de nidification, objets à ronger ou mastiquer, présence de congénères... En cas de doute, une évaluation approfondie sera réalisée quotidiennement jusqu’à normalisation ou jusqu’à atteinte des points limites. Tous les points limites et leur cotation sont décrits dans un formulaire interne. Une évaluation interne incluant la cellule de bien-être animal pourra permettre de réévaluer et d’adapter à posteriori la catégorie si nécessaire.
Choix des espèces
Les rongeurs rats et souris demeurent essentiels pour étudier les tumeurs in vivo et comprendre les mécanismes moléculaires de la pathogenèse du cancer. En effet, les tumeurs présentent une accumulation de multiples aberrations génétiques qui transforment les cellules, entraînant une croissance anormale, une prolifération et des métastases des cellules. Il n’est pas possible de reproduire ces éléments in vitro car requiert un système complexe comme les modèles animaux. Dans la majeure partie des études, les animaux seront utilisés à partir de 5 semaines de développement que ce soient des rats ou des souris. En effet, il n'est pas pertinent de tester des animaux plus jeunes du fait de la très faible incidence de ce type de cancers chez l'enfant.
Développement d’un NanoBooster en combinaison aux immunothérapies en oncologie
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
Objectifs
L’objectif principal de ce projet est de synthétiser une nanoparticule générique (appelée NanoBooster) pouvant être administrée en amont (ou simultanément) à l’immunothérapie, dans le but de remodeler le terrain immunitaire du patient et ainsi augmenter ses chances de bénéficier au mieux de ces traitements.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra non seulement de consolider l’intérêt de développer des outils in silico pour la synthèse des nanoparticules mais aussi de définir des premières caractéristiques essentielles à un NanoBooster (taille, cytotoxique encapsulé ou non, dose de cytotoxique ) avec l’exemple de son association à un anticorps anti-PD-1 dans le cancer du poumon non à petites cellules. Ces résultats seront valorisés lors de congrès internationaux et dans le cadre d’une publication scientifique. Le modèle mathématique pourra également être valorisé par un brevet. Les perspectives de ce projet sont nombreuses. Elles consistent en : - La Validation du modèle mathématique sur un éventail plus large de molécules d’immunothérapies (nivolumab, Opdivo®, anti-PD-1 et l’atézolizumab, Tecentriq®, anti-PD-L1) et de type de cancers tels que le cancer du sein et du pancréas. - Le développement d’un modèle mathématique afin d’optimiser les modalités de ce schéma combinatoire.
Procédures
Pour l'étude d'immunomodulation: -Greffe de cellules tumorales (injection sous-cutanée sur le flanc de l'animal) : sur animal anesthésié -Administration du lot de liposome (vide ou avec cytotoxique encapsulé) par la voie rétro-orbitale: sur animal anesthésié -Suivi du poids de l'animal et du volume tumoral (3 fois par semaine) : sur animal vigile -Prélèvement de la totalité du sang par ponction intra-cardiaque, prélèvement de la tumeur et de la rate également: sur animal anesthésié Chaque souris subit 1 seule fois chacune des interventions évoquées ci-dessus (excepté le suivi du poids de l'animal et le suivi de la croissance tumoral). Pour l'étude de la pharmacocinétique: -Greffe de cellules tumorales (injection sous-cutanée sur le flanc de l'animal) : sur animal anesthésié -Administration du lot de liposome (vide ou avec cytotoxique encapsulé) par la voie rétro-orbitale: sur animal anesthésié -Suivi du poids de l'animal et du volume tumoral (3 fois par semaine) : sur animal vigile -Prélèvement de la totalité du sang par ponction intra-cardiaque, le cerveau, rein, foie, rate, tumeur, poumon, coeur, et pancréas seront également prélevés sur les animaux ayant reçu le lot de liposome avec cytotoxique : sur animal anesthésié. -Imagerie sur animaux réservés aux temps tardifs et ayant reçu le lot de liposome avec cytotoxique (6 temps seront définis en fonction du cytotoxique encapsulé): sur animal anesthésié -Imagerie pour les animaux ayant reçu le lot de liposome vide (les acquisitions des images auront lieu selon les mêmes temps définis pour le groupe ayant reçu le lot de liposome avec cytotoxique): sur animal anesthésié.
Impact sur les animaux
Les animaux seront greffés avec des cellules de cancer du poumon (LL/2) pouvant métastaser dans de rares cas, et donc engendrer de la douleur. Les injections des traitements se font par voie intraveineuse rétro orbitale, ainsi une douleur courte au site d'injection peut apparaitre. Les animaux seront anesthésiés à l'aide d'une cage à induction ce qui peut les stresser quelques minutes avant l'endormissement. La mesure du volume tumoral sur animal vigile peut également être stressant pour l'animal.
Devenir
Chaque procédure nécessite le prélèvement de sang, et d'organes et donc la mise à mort des animaux. Les 6 souris utilisées pour les études de biodistribution par imagerie en fluorescence des liposomes vides seront mises à mort une fois le point limite atteint.
Remplacement
A ce jour, Il existe des modèles in vitro pour étudier l'immunité tumorale mais ces tests ne sont pas mit en place au sein de notre laboratoire. L'équipe du laboratoire est compétente pour l'étude de l'immunomodulation in vivo seulement. C'est pourquoi nous collaborons avec une autre équipe pour l'évaluation de l'immunomodulation in vitro. Ces études d'immunomodulation sur splénocytes,d'apoptose en co-culture splénocyte/cellules cancéreuses et d'étude d'interaction des liposomes avec les cellules immunitaires (lymphocyte et macrophages) nous permettront de remplacer les expériences initialement prévues in vivo pour sélectionner les deux nanoboosters les plus immunomodulateur.
Réduction
Le logiciel Kinetic pro sera utilisé pour définir des temps informatifs pour les études de pharmacocinétique, afin de réduire au maximum le nombre de temps de prélèvements nécessaires et la durée de l'étude. La pharmacocinétique des liposomes vides sera évaluée en imagerie par fluorescence permettant de faire un suivi non invasif, non destructif et longitudinale de la pharmacocinétique. Que ce soit dans le cadre de l'étude d''immunomodulation ou dans le cadre de l'étude de la pharmacocinétique, le volume tumorale est monitoré 3 fois par semaine et dès lors qu'un animal est mis à mort, la totalité de ses organes et de son sang sont prélevés. Malgré le fait que seuls le sang, la tumeur et la rate soient utilisés pour étudier l'immunomodulation, nous prélevons la totalité des organes afin de pouvoir générer des datas supplémentaires sur la pharmacocinétique de nos formulations. Ces datas (volume tumoral, données sur la pharmacocinétique supplémentaires) nous serviront à valider le futur modèle PBPK (physiologically based pharmacokinetics) développé en parallèle des études expérimentales et donc d'éviter d'utiliser des animaux supplémentaires pour la validation de ce modèle. L’analyse statistique des données sera effectuée avec un test non paramétrique de Mann et Whitney.
Raffinement
Le bien être animal est respecté: - temps d'acclimatation de 10 jours avant toute procédure - enrichissement des cages (dômes - copeaux de cellulose) , prévention de la douleur, réduction du stress (les manipulations telles que les administrations, prélèvements seront conduites sous anesthésie générale et aucun stress ou souffrance particulière n’est attendue au cours de ces diverses interventions sur l'animal) - définition des points limites et évaluation quotidienne du bien être animal.
Choix des espèces
Les données de la littérature montrent que la souris est un bon modèle expérimental pour des études de pharmacocinétiques et d'immunomonitoring , de plus notre laboratoire possède déjà l'expertise de ces procédures sur ces modèles . La souche de souris utilisée est la C57Bl/6, les souris C57Bl/6 sont immunocompétentes. En effet, une partie de l'étude consiste en l'évaluation in vivo de la régulation de plusieurs effecteurs de l'immunité tels que les cellules LT CD8, LT CD4, NK et Treg. Par ailleurs, la facilité de manipuler la souris dans un milieu confiné fait de cette espèce animale l’espèce la plus appropriée pour répondre aux questions posées. Les données bibliographiques se réfèrent principalement à des études effectuées sur des souris de 6 semaines. L'utilisation d’animaux de cet âge permettra une comparaison plus aisée avec les données déjà publiées dans la littérature et permettra ainsi de mieux évaluer la performance de nos nanoboosters. De plus le cancer touche généralement une population adulte.
Prévention de la douleur en oncologie
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Objectifs
i) Démontrer que les découpleurs mitochondriaux (aux propriétés anti-tumorales) possèdent les mêmes propriétés analgésiques et anti-inflammatoires que les anesthésiques locaux ii) Démontrer que la prévention de la douleur, de l'inflammation et du stress glucocorticoïde diminue l'oncogénèse et les récidives
Bénéfices attendus
Nous espérons démontrer que la prévention de la douleur et de l'inflammation (et aussi du contrôle du stress glucocorticoïde) puisse freiner l'évolution tumorale. De tels résultats motiveraient les équipes cliniques à contrôler drastiquement la douleur aiguë et chronique des patients d'oncologie.
Procédures
Iinjection intraplantaire (1 fois) sous anesthésie générale (durée 1 minute), sur d'autres animaux: injection sous-cutanée (1 fois) sous anesthésie générale (durée 1 minute); sur d'autres animaux: injection intraveineuse (1 fois) sous anesthésie générale (durée 1 minute); sur d'autres animaux: injection sous-cutanée (1 fois) sous anesthésie générale (durée 1 minute), 1 injection intraplantaire tous les 2 jours pendant 7 jours sous anesthésie générale (durée 1 minute), 3 prélèvements sanguins sous anesthésie générale (durée 2 minutes); sur d'autres animaux: injection sous-cutanée (1 fois) sous anesthésie générale (durée 1 minute), 1 injection intraplantaire tous les 2 jours pendant 7 jours (durée 1 minute) et 3 prélèvements sanguins sous anesthésie générale (durée 2 minutes); sur d'autres animaux: 1 injection intra-mammaire sous anesthésie générale (durée 2 minutes), 3 prélèvements sanguins sous anesthésie générale (durée 2 minutes) et 1 exérèse chirurgicale de tumeur sous anesthésie générale (durée 5 minutes).
Impact sur les animaux
Génération de tumeurs (gêne physique) -injection intraplantaire de capsaicin (risque de douleur à l'injection et de sensation de chaleur) et d'adjuvant (inflammation)-injections sous-cutanée, intraveineuse et intra-mammaire (risque de douleur mais réalisée sous anesthésie générale) -prélèvement sanguin (risque de douleur aux prélèvements mais réalisés sous anesthésie générale).
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à la fin de chaque procédure pour analyses sur tissus et organes post-mortem.
Remplacement
La douleur et l'inflammation impliquent des processus multiparamétriques impliquant des sécrétions humorales et des répercussions immunitaires non modélisables ailleurs que dans un être vivant entier. Nous ne pouvons les étudier in vitro, il est indispensable d'avoir recours à l'animal de laboratoire. Notre hypothèse est que la prévention de la douleur et de l'inflammation puisse freiner l'évolution tumorale et les récidives grâce à un contrôle du stress glucocorticoïde. L'utilisation d'animaux vivants est indispensable pour étudier cette hypothèse sur la réponse anti-tumorale. La mise en évidence de cette hypothèse et sa compréhension ouvrirait la possibilité de freiner l'évolution tumorale en clinique en contrôlant ddrastiquement toute douleur aiguë et chronique chez les patients.
Réduction
Pour la réalisation de ce projet, nous avons calculé les tailles des groupes selon les procédures pour permettre une évaluation statistique solide des effets analysés. Nous chercherons à regrouper les expériences dans le but de réduire le nombre d'animaux contrôles. Au vu du faible effectif, les données seront analysées par des tests non-paramétriques.
Raffinement
Les animaux seront acclimatés pendant une semaine avant le début des expériences puis suivis quotidiennement. Le poids des souris sera mesuré avant le début des traitements, au moins une fois par semaine et avant euthanasie lors de l'expérience de croissance tumorale. Concernant l'enrichissement du milieu, les animaux disposeront de nids (sizzlenests), de tunnels en carton. Le stress des animaux sera évalué quotidiennement par des échelles d'hétéroévaluation. Des mesures seront prises pour limiter le stress: plusieurs souris par cage pour un hébergement social, animaux hébergés au calme. Les interventions chirurgicales seront faites sous anesthésie générale. En cas de besoin, des antalgiques à base de crème d'anesthésiques locaux ou d'anitinflammatoires seront appliqués. En cas de douleur après les exérèses chirurgicales, les souris recevront un analgésique et un anesthésique local si nécessaire. Des points limite précoces ont été définis et seront strictement appliqués.
Choix des espèces
Nous souhaitons prouver que la prévention de la douleur et de l'inflammation diminue l'évolution tumorale et les récidives chez l'homme qui est un mammifère. Avant de passer à des études cliniques, il est absolument nécessaire de réaliser des études pré-cliniques sur le modèle mammifère afin de tester notre hypothèse. Le modèle souris permet de travailler sur un modèle de mammifère suffisamment petit pour en avoir un certain nombre, facile à manipuler, et suffisamment grand pour pouvoir avoir des injections de cellules tumorales. Souris adultes de 6-8 semaines. Les tumeurs murines générées sont des tumeurs survenant chez l'adulte, nous ne réaliserons donc pas le projet sur des souriceaux.
Oncologie : modèles d’étude précliniques injectés en orthotopique
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Rats : 3300
Objectifs
Le cancer est un problème de santé publique majeur et représente la deuxième cause de décès dans le monde. La complexité du microenvironnement tumoral, l'hétérogénéité moléculaire et biologique intra- et inter-tumorale, l'hétérogénéité des réponses immunitaires et métaboliques systémiques et tumorales, et la capacité des cellules souches initiatrices de cancers résistants aux médicaments à repeupler les cancers traités nécessitent des modèles prédictifs afin d’identifier de nouveaux traitements. Les modèles animaux de cancer humain et murin demeurent des éléments critiques dans la compréhension de la physiopathologie du cancer, l’identification de nouvelles cibles et de nouveaux candidats médicaments et la compréhension des mécanismes de résistance. Ce type de modèle permet d’analyser l’effet de molécules sur le microenvironnement « normal » des tumeurs mais aussi sur la formation de métastases, sachant que les métastases sont la principale cause de mortalité liée au cancer. Dès lors les modèles orthotopiques représentent des modèles d’intérêt en recherche translationnelle offrant une analyse plus prédictive de la réponse thérapeutique des substances à tester sur les différents stades de progression de tumeurs. L’objectif est de tester des candidats médicaments dans différents types de cancer (évaluation de leur efficacité et de leur potentielle toxicité).
Bénéfices attendus
Le projet consistera à développer des modèles de tumeur chez le rongeur pour les différentes indications en oncologie, qui permettra de tester l'efficacité d'anticancéreux. De plus, il permettra aussi d'évaluer l'expression de certains biomarqueurs en amont d'une étude de pharmacologie ou de générer des modèles animaux pour des procédures de test dans un autre laboratoire dans le cas de collaboration.
Procédures
Les animaux subiront une anesthésie d’environ 5 à 30 min pendant laquelle ils subiront soit une injection rapide (
Impact sur les animaux
Plusieurs effets indésirables inhérents au développement tumoral pourront apparaître pendant une étude : - Une perte de poids corporel - Un comportement amorphe marqué pendant les périodes de vigilance - Une hypothermie persistante - Une distension anormale de l’abdomen pouvant être le signe d’un épanchement - Des douleurs - Des problèmes de respiration pour l’animal - Une incapacité de se nourrir ou boire L’ensemble de ces symptômes sera monitoré pendant l’étude afin d’appliquer des mesures pouvant amener à l'euthanasie de l’animal avant la fin de l’étude pour raison éthique.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés en fin d’étude car les animaux présentent des tumeurs cela ne permet pas un maintien des animaux en vie dans de bonnes conditions de santé.
Remplacement
Ce modèle ne peut pas être remplacé par des méthodes alternatives car l'induction de tumeur s'accompagne de modifications physiopathologiques et micro-environnementales spécifiques ne pouvant actuellement pas être reproduites in-vitro, ces modifications étant nécessaires pour l'étude d'efficacité d'anticancéreux. De plus, les traitements utilisés subissent toutes les différentes phases incluant administration, distribution, métabolisme et élimination, étapes ne pouvant être reproduites in-vitro.
Réduction
Des analyses in-vitro pourront être réalisées en amont de l'étude permettent de sélectionner des lignées/types de cellules présentant une sensibilité à la substance d'essai afin de limiter le nombre d'animaux. Le nombre d’animaux utilisés pour chaque test sera optimisé de façon à intégrer dans une même expérience la relation dose-effet, la comparaison par rapport à une substance de référence, et un effectif suffisant de façon à obtenir une puissance statistique suffisante pour interpréter les résultats de façon correcte, évitant ainsi une répétition des tests. Dans cet objectif, une analyse sera réalisée afin d’estimer le nombre d’animaux nécessaire pour observer une diminution du volume tumoral mesuré d'au moins 50%.
Raffinement
Le raffinement des méthodes expérimentales afin de réduire au maximum la souffrance animale est mis en œuvre grâce à l'utilisation de points limites clairement établis (incluant une surveillance de l'aspect général, un suivi de poids, …), permettant d'euthanasier tout animal présentant des signes de douleur, de souffrance ou d'angoisse. Le programme d’anesthésie, d’analgésie et d'asepsie pour réduire les risques d'échec à la chirurgie (incluant oxygène à concentration ajustable et des tapis chauffants) est défini en accord avec un vétérinaire, afin de réduire au maximum toute douleur ou sensation de souffrance. Il est aussi mis en place un enrichissement complet dans leur hébergement, sous la forme de jouets, litière, objets de nidification, objets à ronger ou mastiquer, présence de congénères... En cas de doute, une évaluation approfondie sera réalisée quotidiennement jusqu’à normalisation ou jusqu’à atteinte des points limites. Tous les points limites et leur cotation sont décrits dans un formulaire interne. Cette observation inclut une surveillance de l'aspect général, l’aspect du pelage, des yeux, la posture, les réactions de l’animal sous stimulation, la respiration l’appétit, l’état d’hydratation, les tremblements ou convulsions… Une évaluation interne incluant la cellule de bien-être animal pourra permettre de réévaluer et d’adapter à posteriori la catégorie si nécessaire.
Choix des espèces
Les rongeurs rats et souris demeurent essentiel pour étudier les tumeurs in vivo et comprendre les mécanismes moléculaires de la pathogenèse du cancer. En effet, les tumeurs présentent une accumulation de multiples aberrations génétiques qui transforment les cellules, entraînant une croissance anormale, une prolifération et des métastases des cellules. Il n’est pas possible de reproduire ces éléments in vitro car requiert un système complexe comme les modèles animaux. Tous les animaux seront utilisés à partir de 5 semaines développement que ce soit des rats ou des souris. Dans certains cadres, les animaux pourront être utilisés avant sevrage pour des modèles génétiques ou de tumeurs pédiatriques.
Oncologie : modèles d’études précliniques d’analyse des métastases
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Rats : 1245
Objectifs
Le cancer est un problème de santé publique majeur et représente la deuxième cause de décès dans le monde. Les métastases correspondent à un processus de migration des cellules tumorales de la tumeur primaire vers des organes distants. Les métastases sont la principale cause de décès par cancer. Il reste ainsi nécessaire de disposer de modèles complexes et prédictifs pour évaluer la complexité du microenvironnement tumoral. Dans ce projet, des cellules issues de tumeurs seront injectées à des rongeurs selon différentes voies d’administration afin de permettre d’examiner de larges cohortes de tumeurs dont la croissance et la réponse aux médicaments pourront être évaluées. Les modèles de métastases chez l’animal sont complexes mais récapitulent l’effet de molécules sur le microenvironnement « normal » des métastases et reste prédictif de la réponse aux traitements en recherche. Dès lors l’utilisation d’animaux vivants est donc nécessaire afin de tester de nouvelles substances pharmacologiques. Les procédures décrites dans ce projet correspondent à la création de différents modèles de métastases chez le rongeur (souris ou rat). L’objectif est de mesurer différents critères (taille de la métastases, survie...) afin d’évaluer l'efficacité ou la toxicité de molécules aux propriétés anticancéreuses décrites ou potentielles.
Bénéfices attendus
Le projet consistera à développer des modèles de métastases chez le rongeur pour les différentes indications en oncologie, qui permettra de tester l'efficacité d'anticancéreux pour des clients du secteur industriel privé ou des laboratoires de recherche publique ou dans un contexte de recherche interne. De plus, il permettra aussi d'évaluer l'expression de certains biomarqueurs en amont d'une étude de pharmacologie ou de générer des modèles animaux pour des procédures de test dans un autre laboratoire dans le cas de collaboration.
Procédures
Les animaux subiront une anesthésie d’environ 5 à 30 minutes pour les phases de chirurgie ou d’injection. Toujours sous anesthésie, les animaux subiront une injection rapide (
Impact sur les animaux
Plusieurs effets indésirables inhérents au développement tumoral pourront apparaître pendant une étude : - Une perte de poids corporel - Un comportement amorphe marqué pendant les périodes de vigilance - Une hypothermie persistante - Une distension anormale de l’abdomen pouvant être le signe d’un épanchement - Des problèmes de respiration pour l’animal - Une incapacité de se nourrir ou boire L’ensemble de ces symptômes sera monitoré pendant l’étude afin d’appliquer des mesures pouvant amener à l'euthanasie de l’animal avant la fin de l’étude pour raison éthique.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés en fin d’étude car les animaux présentent des tumeurs et cela ne permet pas un maintien des animaux en vie dans de bonnes conditions de santé.
Remplacement
Ce modèle ne peut pas être remplacé par des méthodes alternatives car l'induction de métastases s'accompagne de modifications physiopathologiques et micro-environnementales spécifiques ne pouvant actuellement pas être reproduites in-vitro, ces modifications étant nécessaires pour l'étude d'efficacité d'anticancéreux. De plus, les traitements utilisés subissent toutes les différentes phases incluant administration, distribution, métabolisme et élimination, étapes ne pouvant être reproduites in-vitro.
Réduction
Des analyses in-vitro pourront être réalisées en amont de l'étude permettent de sélectionner des lignées/types de cellules présentant une sensibilité à la substance d'essai afin de limiter le nombre d'animaux. Le nombre d’animaux utilisés pour chaque test sera optimisé de façon à intégrer dans une même expérience la relation dose-effet, la comparaison par rapport à une substance de référence, et un effectif suffisant de façon à obtenir une puissance statistique suffisante pour interpréter les résultats de façon correcte, évitant ainsi une répétition des tests. Dans cet objectif, une analyse sera réalisée afin d’estimer le nombre d’animaux nécessaire pour observer une diminution du volume tumoral mesuré d'au moins 50%.
Raffinement
Le raffinement des méthodes expérimentales afin de réduire au maximum la souffrance animale est mis en œuvre grâce à l'utilisation de points limites clairement établis (incluant une surveillance de l'aspect général, un suivi de poids, …), permettant d'euthanasier tout animal présentant des signes de douleur, de souffrance ou d'angoisse. Le programme d’anesthésie, d’analgésie et de chirurgie (incluant oxygène à concentration ajustable et des tapis chauffants) est défini en accord avec un vétérinaire, afin de réduire au maximum toute douleur ou sensation de souffrance. Il est aussi mis en place un enrichissement complet dans leur hébergement, sous la forme de jouets, litière, objets de nidification, objets à ronger ou mastiquer, présence de congénères... En cas de doute, une évaluation approfondie sera réalisée quotidiennement jusqu’à normalisation ou jusqu’à atteinte des points limites. Tous les points limites et leur cotation sont décrits dans un formulaire interne. Cette observation inclut une surveillance de l'aspect général, l’aspect du pelage, des yeux, la posture, les réactions de l’animal sous stimulation, la respiration l’appétit, l’état d’hydratation, les tremblements ou convulsions… Une évaluation interne incluant la cellule de bien-être animal pourra permettre de réévaluer et d’adapter à posteriori la catégorie si nécessaire.
Choix des espèces
Les rongeurs rats et souris demeurent essentiel à étudier les tumeurs in vivo et à comprendre les mécanismes moléculaires de la pathogenèse du cancer. En effet, les métastases présentent une accumulation de multiples aberrations génétiques qui transforment les cellules, entraînant une croissance anormale et une forte prolifération des cellules. Il n’est pas possible de reproduire ces éléments in vitro et nécessite une système complexe comme les modèles animaux. Les deux genres mâle et femelle seront utilisées car le cancer affecte aussi bien les hommes que les femmes. De plus, la nécessité d'utiliser les 2 genres est aussi due au type de cancer (exemple : femelle pour le cancer des ovaires, mâle pour le cancer de la prostate). Tous les animaux seront utilisés à partir de 5 semaines de développement que ce soit des rats ou des souris. Dans certains cadres, les animaux pourront être utilisés avant sevrage dans des modèles génétiques ou de tumeurs pédiatriques.
ONCOLOGIE-OS : Evaluation de thérapies anti-cancéreuses sur des modèles de tumeurs greffées en intra-osseux
- Recherche appliquée
- Cancers
Rats : 200
Objectifs
Au niveau mondial, il a été constaté une forte augmentation de l’incidence du cancer du fait du vieillissement de la population et de facteurs environnementaux qui se dégradent. En 2020, quelque 19,3 millions de nouveaux cas de cancers ont été diagnostiqués et 10 millions de décès sont à déplorer des suites de cette maladie, selon des données publiées par le Centre international de recherche contre le cancer (CIRC). Selon l’OMS, une personne sur cinq souffrira d’un cancer dans sa vie. Un homme sur huit et une femme sur onze en décèderont. Le cancer se caractérise par une dégradation pathologique des processus contrôlant la prolifération cellulaire, la différenciation et la mort programmée de certaines cellules. Tous les tissus ou organes peuvent être atteints. Bien que possédant des caractéristiques communes, différents types de cancers ont des causes très éloignées et répondent de façon extrêmement différente à un traitement. L’objectif de ce projet est d’utiliser des modèles de cancer d’origine osseuse ou induisant métastases osseuses, avec ou sans métastases, déjà mis en place dans notre établissement ou bien d’en développer de nouveaux chez les rongeurs (rats ou souris), les plus prédictifs possible afin de refléter la pathologie cancéreuse humaine et de pouvoir évaluer des nouveaux médicaments pour traiter le cancer chez l’homme. Pour cela, nous étudierons ces nouveaux médicaments, seuls ou en combinaison, dans un contexte pathologique le plus proche possible de l’homme et d’arriver, avant les essais cliniques chez l’homme, à établir une évaluation de l’efficacité des molécules destinées à traiter les cancers chez l’homme. Grace à ces modèles de cancer, une évaluation de la toxicité, de la pharmacocinétique et de la biodistribution des traitements pourra aussi être réalisée en plus de l’évaluation de l’efficacité antitumorale.
Bénéfices attendus
Notre société, prestataire de services en recherche préclinique propose un large panel de modèles in vivo nécessaires à l’évaluation de nouveau composés thérapeutiques pour la recherche contre le cancer, spécifiquement les cancers d’origine osseuse ou induisant des métastases osseuses. Ce projet a pour finalité de sélectionner des molécules thérapeutiques grâce à des modèles précliniques les plus prédictifs possibles afin de pouvoir transposer l’utilisation de ces molécules chez l’homme lors d’essais dans différentes phases cliniques. Pour cela, les expériences chez l’animal, qui représente un système d’essai physiologiquement proche de l’homme, permettent d’évaluer l’efficacité, la toxicité, la pharmacocinétique et la pharmacodynamique de nouveaux composés afin d’éviter ces essais directement chez l’homme. Au cours des expériences réalisées, il sera possible d’étudier les mécanismes de croissance d’une tumeur dans un environnement mimant la pathologie chez l’homme, d’étudier les mécanismes de résistance après des traitements avec de nouvelles molécules ou des molécules déjà utilisées en clinique, et les mécanismes de progression tels que la formation de métastases. Grâce à ces études dans un environnement adapté, il sera aussi par exemple possible de suivre la réaction du système immunitaire de l’hôte face à la progression de la maladie, de moduler et/ou orienter le système immunitaire afin de donner à l’organisme les moyens de se défendre contre le cancer.
Procédures
L’implantation de transpondeur pour identifier l’animal est réalisée sous anesthésie générale 0-3 jours avant la greffe (
Impact sur les animaux
Deux types de greffe pourront être réalisées (sous anesthésie générale et analgésie): intra tibiale et intra fémorale. Cela pourra engendrer une douleur modérée sur 1-2j et un stress modéré. L’évolution de la tumeur pourra entraîner une douleur, une gêne, des problèmes de mobilité (liés au membre greffé et au volume tumoral), le développement de métastases pulmonaires causant des difficultés respiratoires, une perte de poids. Les animaux recevront des traitements par voie IM, ID, SC, IV (bolus), orale, IN, IT, IP et / ou seront exposés à des rayons ionisants à visée thérapeutique. Ces traitements pourront entrainer un stress léger et une douleur légère. Dans le cas des rayons ionisants, les animaux seront transportés dans leur cage d’origine vers la plateforme d’irradiation. Cela pourra entrainer un stress léger. Dans le cas de l’imagerie, les animaux seront transportés dans leur cage d’origine vers la plateforme d’imagerie et imagés sous anesthésie générale. Cela pourra entrainer un stress léger. Il pourra aussi être nécessaire de mettre en place un implant sous cutané de diffusion hormonale pour les tumeurs hormonodépendantes, lors d’une chirurgie stérile sous anesthésie avec analgésie. Cela pourra entrainer une douleur modérée et un stress léger sur 1-2 jours. Le jour de la randomisation, les animaux seront potentiellement mis avec de nouveaux congénères. Cela pourra engendrer un stress de 1-2j. Au cours d’une étude, les animaux seront manipulés. Les mesures de poids et de volume tumoral entraînent un stress que l’on peut considérer comme faible, et qui diminue avec l’habituation.
Devenir
Du fait que les animaux sont porteurs de tumeurs, ils seront tous mis à mort en fin de procédure.
Remplacement
Les méthodes alternatives ne permettent pas, à ce jour, de prévoir l’efficacité in vivo de potentiels candidats-médicaments, car les étapes nécessaires au développement d’un médicament pour lesquelles il est nécessaire d’étudier les interactions du médicament dans un contexte globale ne peuvent pas être étudiées dans un système alternatif (in vitro par exemple). Des méthodes alternatives de reconstruction d’organes ou de tumeurs en 3D sont utilisées mais sont toutefois marginales.
Réduction
Dans chaque étude, les animaux seront répartis en groupes expérimentaux selon le(s) critère(s) défini(s) (volume tumoral et/ou poids). Le nombre de groupes contrôles sera ajusté à la question scientifique posée et des paramètres étudiés : en général un groupe non traité et/ou traité par le véhicule utilisé pour la molécule à évaluer, puis un groupe par schéma de traitement (différentes doses, voies, molécules etc). Au minimum, une étude comportera un groupe avec tumeur, non traitéet/ou traité avec le véhicule et un groupe avec tumeur, traité avec le composé à tester. Toutefois, dans la mesure du possible, le maximum de composés sera testé au cours de la même étude afin de ne pas démultiplier les animaux contrôles ainsi que les animaux surnuméraires non randomisés. Compte tenu du taux de prise tumorale variable et afin de pouvoir former des groupes homogènes en poids et/ou en volume tumoral, et pour prendre en compte l’exclusion d’animaux chez lesquels la tumeur se développerait excessivement dans le mauvais tissu (sous cutané, musculaire, au lieu d’intra-osseux) il sera en général nécessaire d’inclure jusqu’à 30% d’animaux non randomisés. Le nombre d’animaux par groupe est choisi sur la base des précédentes études réalisées dans nos laboratoires pour les modèles connus (en général 6 à 15 animaux) afin de sélectionner le nombre d’animaux minimum pour observer des différences significatives sur les paramètres d’intérêt (en général mortalité et volume tumoral). Pour réduire le nombre d’animaux utilisés dans ces procédures, il sera toujours proposé d’utiliser des biomarqueurs et des techniques faiblement invasives d’imagerie chez le petit animal pour remplacer des analyses terminales en cours d’étude.
Raffinement
Les animaux seront monitorés au minimum 2 fois par semaine. Cette fréquence sera augmentée pour les tumeurs à pousse rapide. Un gel nutritif sera placé au fond de toutes les cages dès que la perte de poids >15% sera observée sur certains animaux. La greffe intra osseuse, les prélèvements de moelle osseuse, la pose d’implants hormonaux, ou la thoracotomie, seront réalisés sous anesthésie profonde avec opiacé. Un alpha2 agoniste sera administré pour la thoracotomie. Pour la greffe intra osseuse, une analgésie locale avec dépôt d’anesthésiques locaux en sous-cutané au niveau du genou sera réalisée et les animaux recevront un anti inflammatoire non stéroïdien. Les autres administrations et prélèvements seront réalisés sous anesthésie sauf si la contention génère moins de stress (IV, prélèvement d’urine) ou si l’anesthésie n’est pas possible (administration orale). Les administrations douloureuses (IM, ID) seront réalisées avec analgésie préalable (opiacés). Les prélèvements de moelle osseuse seront limités à 3 fois par patte (2 sur la patte greffée) dans la vie de l’animal et systématiquement espacés de 2 semaines (y compris intervalle avec la greffe pour la patte greffée). Dans les modèles connus pour induire des métastases pulmonaires, ou les modèles inconnus, pouvant donc théoriquement causer des métastases pulmonaires, une attention particulière sera portée à la respiration des animaux (posture, fréquence respiratoire). Les difficultés respiratoires marquées constitueront un point limite. Les principaux points limites concernent l’état général de l’animal et sont listés en détail dans les procédures. Les points limites précoces du modèle seront les suivants : fracture osseuse, incapacité de se maintenir debout ou de se déplacer, perte de poids >20%. Si l’un des signes cliniques liés aux points limites est observé, l’animal est mis en observation et un traitement est si possible mis en place. Par exemple, en cas de douleur constatée, le vétérinaire prescrira un traitement antalgique. Des points limites supplémentaires seront ajoutés en cas de détection d’effets non prévus de l’induction de pathologie cancéreuse et/ou en cas de mise en place de méthodes plus raffinées d’évaluation de la souffrance des animaux. En cas de toxicité un arbre décisionnel validé par la SBEA sera utilisé. Il sera toujours proposé d’utiliser des biomarqueurs et des techniques faiblement invasives d’imagerie pour sortir l’animal de la procédure.
Choix des espèces
Les petits rongeurs, outre l’avantage lié à leurs caractéristiques physiologiques, sont les seules espèces animales disponibles pour l’expérimentation présentant un statut immunodéprimé (avec des mutations spontanées ou génétiquement modifiées) indispensable à l’implantation de cellules tumorales humaines dans le cadre de la recherche en oncologie. De plus, diverses souches de souris et rats immunocompétents sont également disponibles pour l’établissement de modèles tumoraux syngéniques. De plus, les rats et les souris autorisent une variété de techniques d’administration, de prélèvement et de chirurgie présentant des analogies avec ce qui peut être réalisé en recherche clinique sur l’homme. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte (7-8 semaines lors de leur première manipulation). Toutefois, ils pourraient être reçus à partir de 5 semaines mais ne seront pas manipulés avant 7 semaines minimum. Des animaux adultes sont utilisés afin qu’ils aient leur poids et leur morphologie adulte pour faciliter l’injection des cellules tumorales. Également, la littérature décrit l’utilisation d’animaux adulte pour ce type de modèle.