Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 2026-08-20 00:00:00
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-008319)
Une chirurgie de 45 minutes implante des cellules tumorales dans le cerveau de souris, suivie de trois mois de traitement, avec jusqu’à trois administrations par jour, douze séances d’imagerie sous anesthésie et six prélèvements sanguins en 24 heures. 7 320 souris, immunocompétentes ou immunodéprimées, sont utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur présente le suivi par imagerie comme une méthode « non invasive pour l’animal et sans douleur », alors qu’il décrit par ailleurs l’injection du substrat bioluminescent et la contention comme pouvant « générer du stress et de la douleur légère ». Toutes sont mises à mort en fin d’étude pour prélever le sang, la tumeur et d’autres organes, échantillons qui pourront servir à des études ultérieures.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Les glioblastomes sont des cancers du cerveau dont l’incidence augmente avec l’âge mais qui sont également décrits chez l’enfant et l’adolescent. Ces tumeurs se forment à partir des cellules gliales, des cellules qui soutiennent et protègent les neurones dans le cerveau. Il existe trois types de gliomes : l’astrocytome, l’épendymome et l’oligodendrogliome. Le glioblastome représente la forme la plus agressive ; il correspond à l’évolution d’un astrocytome vers un stade de malignité avancé. Le pronostic de ces cancers reste difficile, et leur localisation dans le cerveau rend l’accès à la tumeur particulièrement complexe pour les médecins. Le traitement actuel repose sur trois approches, chirurgicale pour retirer la plus grande partie possible de la tumeur, radiothérapie, et pour certaines tumeurs, chimiothérapie. L’opération seule guérit rarement le patient et d’autres traitements sont souvent nécessaires. Ces raisons nous poussent à nous consacrer au développement de solutions thérapeutiques innovantes. Notre projet vise à évaluer de nouvelles thérapies ciblant spécifiquement les cellules cancéreuses. Le cerveau est protégé par la barrière hémato-encéphalique (BHE), un mécanisme physiologique qui restreint l’accès de nombreuses substances présentes dans le sang au tissu cérébral dans le but de le préserver. Afin de reproduire fidèlement cette contrainte, nous implantons les cellules tumorales dans le cerveau de souris, par voie chirurgicale. Cette approche permet de recréer la tumeur dans son environnement d’origine et d’en respecter les spécificités biologiques. L’efficacité des traitements à évaluer est mesurée par bioluminescence, une technique d’imagerie de haute précision permettant de détecter des tumeurs invisibles à l’œil nu. Un suivi hebdomadaire et un suivi clinique quotidien est instauré pour suivre l’évolution tumorale durant 3 mois. En parallèle, nous effectuons des analyses sanguines pour identifier des biomarqueurs et réalisons des prélèvements d’organes en fin d’étude afin de confirmer que les molécules modulent effectivement leurs cibles thérapeutiques. Nous testons ces médicaments en monothérapie ou en association avec les chimiothérapies, en optimisant les dosages et la fréquence d’administration. Notre objectif ultime est d’obtenir une régression tumorale partielle ou totale en développant de nouveaux médicaments efficaces, tout en améliorant significativement la qualité de vie des patients atteints de glioblastome.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Dans le processus de développement d’un nouveau candidat médicament, ce type d’étude intervient après les phases de présélection in vitro sur des lignées cellulaires et de modélisation informatique in silico. Des études sont préalablement réalisées pour caractériser la croissance tumorale et définir les conditions optimales de greffe (densité cellulaire, sélection de la souche de souris, etc.) dans un autre projet que celui-ci. Ces étapes permettent également de déterminer les fenêtres thérapeutiques optimales pour chacune des lignées tumorales constituant nos modèles de pharmacologie. Dans le cadre de ce projet des greffes de tumeurs humaines ou murines sont réalisées chez des souris immunodéprimées afin d’évaluer l’impact du système immunitaire sur nos candidats médicaments sans risque de rejet de greffe mais également immunocompétentes ce qui pourra nous permettre d’évaluer des candidats médicaments sur des tumeurs humaines. L’objectif à court terme est de pouvoir tester et sélectionner les meilleurs candidats médicaments dans un contexte de passage de la barrière hématoencéphalique. Les bénéfices attendus sont : -A court terme évaluer chez la souris l’efficacité de ces candidats médicaments seuls ou en combinaison pour à moyen terme justifier les choix de dose et de candidats chez l’homme -Etablir une relation entre la quantité de candidat médicaments détecté dans le sang ou la tumeur et l’efficacité observée et ainsi mieux comprendre et exploiter les données générées -Investiguer la persistance d’efficacité du traitement après observation d’une régression tumorale. A plus long terme l’objectif est de mettre à disposition des patients une nouvelle option thérapeutique et d’améliorer leur survie après diagnostic et leur qualité de vie.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
– Chirurgie : cette chirurgie durera 45 minutes maximum par animal et sera réalisée une seule fois avec mise en œuvre des bonnes pratiques chirurgicales (asepsie, anesthésie, protocole analgésique pré et post opératoire, surveillance et réveil en enceinte chauffée). – Prélèvements de sang : Faible volume, tout au long de l’étude pour une durée maximale de 3 mois pendant environ 20 secondes/souris. Réalisable plusieurs fois sur un même individu (jusqu’à 6 prélèvements maximum/24h). En fonction de l’intérêt, le prélèvement de sang ou la cinétique peuvent être réitérés à 2 semaines d’intervalle, en respectant les recommandations de la structure chargée du bien-être animal (SBEA). – Imagerie sous anesthésie : Une fois par semaine, 12 fois maximum au cours de l’étude. – Administration d’un composé ou d’une association de composés au maximum 3 administrations par jour (environ 30 secondes par administration, Exceptionnellement 4 administrations/jour avec dans ce cas un suivi par la structure de bien-être animal), durée de traitement de 3 mois maximum. – Prélèvement terminal de sang réalisé sous anesthésie générale profonde en fin d’étude (une seule fois, environ 30 secondes/souris).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Une potentielle source de stress ou douleur peut survenir lors : − de la phase chirurgicale sous anesthésie nécessaire à l’administration des cellules (d’une durée d’environ 45 minutes) et la phase post-opératoire : Stress et douleur modérée durant les 24 premières heures -de la phase de pousse de la tumeur (évaluée durant 90 jours maximum). Stress et douleur légère. L’évolution de la tumeur pourrait potentiellement avoir des effets neurologiques (Stéréotypie , trouble locomoteur) liés à la pousse de la tumeur et la structure cérébrale ciblée, ce qui pourrait engendrer une douleur et un stress légers. – de l’évaluation hebdomadaire par imagerie réalisée après induction d’une anesthésie gazeuse et injection du substrat bioluminescent d’une durée de 20 min à chaque mesure (Stress léger). -des injections nécessaires à l’administration de substrat bioluminescent pour chaque mesure par imagerie et d’anesthésiques et d’analgésiques lors des soins pré- péri-, post-opératoire, et également lors de la mise à mort : chaque contention de 30s et l’injection d’environ 10s peuvent générer du stress et de la douleur légère − de l’administration répétée de candidats médicaments testés. La contention de 30s et l’injection d’environ 10s peuvent également générer du stress et douleur modérée − des prélèvements de sang sur animal vigile. La contention d’une durée maximale de 2 min ainsi que le prélèvement (moins de 30s) peuvent générer du stress et une douleur modérée − des signes cliniques observables associés à des effets des composés testés / candidats médicaments étudiés pendant une durée maximale de 3 mois (troubles du comportement, altération de l’état général) qui peuvent générer du stress et une douleur modérée
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
A la fin de chaque étude, tous les animaux sont mis à mort pour réaliser des prélèvements de sang, de tumeur et d’autres organes d’intérêt pour analyse selon la question scientifique posée. Ces prélèvements seront réalisés pour générer des échantillons qui pourront être utilisés pour des études ultérieures (détermination de l’expression de protéines ou de gène d’intérêt, par immunohistochimie, génomique ou protéomique…) ou pour des analyses de biomarqueurs dans le cadre des études d’efficacité et d’engagement de cible.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Ce projet a pour but l’évaluation de l’activité anti-tumorale de composés sur des tumeurs implantées par voie intracérébrale chez la souris immunodéficiente ou immunocompétente. L’implantation des cellules dans le cerveau permet ainsi à la tumeur de se développer dans le microenvironnement d’origine d’un cancer du cerveau présentant ainsi une récapitulation des nombreuses caractéristiques de la pathologie humaine. De plus, cette localisation ajoute une complexité au développement du médicament qui se doit d’avoir des propriétés physico-chimiques spécifiques pour atteindre la tumeur et franchir la barrière hématoencéphalique tout en interagissant avec la cible. Il est impossible à l’heure actuelle de reconstituer in vitro les interactions d’une tumeur avec le micro-environnement, et donc il n’y a pas de méthodes substitutives. En amont de l’évaluation de l’activité vivo, une sélection in vitro sur culture de cellule sera réalisée, qui a pour objectif de vérifier le passage de la BHE. Les produits capables de passer la barrière seront sélectionnés selon leur devenir dans l’organisme pour être testés in vivo sur des modèles greffés dans le cerveau, site d’origine de la tumeur afin de vérifier leur activité sur les cellules tumorales et la cible. C’est en effet dans un organisme vivant complet que l’on peut mesurer les paramètres pharmacologiques d’une molécule anti-cancéreuse. Pour pouvoir effectuer ces évaluations in vivo, il est indispensable d’utiliser en premier lieu un modèle tumoral maitrisé et bien caractérisé en recréant la pathologie par implantation de cellules tumorales chez la souris. L’animal porteur de tumeur devient ainsi un bon modèle expérimental pour évaluer les composés anti-cancéreux et notamment la relation entre le devenir du médicament dans l’organisme et son action biologique.
2. Réduction
Avant d’être évalués chez l’humain, ces candidats médicaments font l’objet d’une évaluation initiale in vitro en laboratoire, avant d’être testés sur des modèles murins (souris) porteurs de tumeurs. Ces phases de pré sélection in vitro vont permettre d’identifier au préalable les molécules inhibant la cible de manière spécifique et ayant une efficacité antitumorale in vitro importante afin de ne tester in vivo que les composés prometteurs qui ont les bonnes propriétés. • L’évaluation de la capacité du composé à passer la BHE est également un critère évalué afin de restreindre les composés investigués chez l’animal au strict composé remplissant les critères de passage de la BHE. La tolerabilité de ces composés sera également un critère pris en compte afin de réduire au maximum les composés évalués et donc le nombre d’animaux. • Les conditions et cinétique de croissance tumorale pour chaque lignée à tester ont été déterminées au préalable dans un projet dédié et permettent de définir les conditions optimales de greffe, la fenêtre de traitement et le nombre d’animaux nécessaires dans chaque groupe après une modélisation statistique rigoureuse. • En fin d’étude, des prélèvements de tumeurs seront réalisés pour générer des échantillons qui seront utilisés pour des études complémentaires (détermination de l’expression de protéines ou de gène d’intérêt, par immunohistochimie, génomique ou protéomique…). Des prélèvements de fluides, organes et structures du cerveau seront réalisés également. Cette approche permet donc d’optimiser les études et de réduire le nombre d’animaux en évitant de refaire des études pour obtenir des échantillons. • De plus, afin d’inclure dans les études toutes les souris greffées, nous utiliserons l’imagerie par bioluminescence pour randomiser les animaux, au fur et à mesure du développement de la tumeur, sur la base d’une croissance tumorale similaire permettant ainsi de maximiser le taux d’inclusion. • Le design expérimental sera revu avec le biostatisticien/pharmacocinéticien afin d’identifier notamment le nombre de souris dans chaque groupe et étude selon la lignée cancéreuse étudiée. L’objectif est d’obtenir des conclusions fiables en utilisant le nombre d’animaux le plus faible possible.
3. Raffinement
La procédure de greffe dans le cerveau est réalisée selon les bonnes pratiques de chirurgie sous anesthésie générale gazeuse et avec analgésie pré, péri et post-opératoire, avec un maintien de la température corporelle dès l’anesthésie jusqu’au réveil total de la souris. • Les souris seront replacées en hébergement groupé après la chirurgie après leur réveil. • Mise en place d’un gel alimentaire nutritif préventif systématiquement 3 à 5 jours avant la chirurgie pour habituation des animaux à cet aliment pour une meilleure prise en post chirurgie et tout au long de l’étude. • L’habitat des souris est enrichi de matériel adapté pour leur permettre d’exprimer leurs comportements naturels et de l’aliment est distribué dans la cage pour favoriser le comportement de fouissage. • Les animaux font l’objet d’une observation clinique en post chirurgie et tout au long de l’étude via l’utilisation d’une grille de scoring par les expérimentateurs et par les zootechniciens pour s’assurer de leur rétablissement, de leur bien-être et de l’absence de signe clinique. En cas de signe d’altération de l’état général de l’animal, le vétérinaire est alerté et les recommandations de la structure de bien-être des animaux et les points limites seront appliqués. • Les animaux peuvent être hébergés dans des cages connectées. Ce mode d’hébergement pourra permettre de suivre, au cours de l’étude, d’éventuelles altérations de l’activité cumulée des souris dans une cage. Avec ce système l’analyse des résultats fournira une meilleure documentation des modèles et du bien-être des animaux mais également des réponses aux médicaments. • Le suivi de la croissance tumorale par l’imagerie sous anesthésie gazeuse est une méthode non invasive pour l’animal et sans douleur qui permet de suivre un même animal tout au long de l’étude sans avoir à euthanasier les animaux à chaque temps de mesure.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
En oncologie, l’utilisation de la souris est largement décrite dans la littérature pour la recherche pré-clinique. De plus, la greffe dans le site initial de développement du cancer, donc ici dans le cerveau chez la souris, est couramment utilisée dans les études précliniques visant à étudier les cancers du cerveau. La souris constitue en effet un modèle de choix grâce à l’accessibilité pour l’implantation des tumeurs et la maturité précoce du cerveau murin. Les animaux utilisés seront des souris immunocompétentes ou immunodéprimées pour permettre la prise de greffe de cellules humaines d’intérêt. Le phénotype dommageable lié à l’absence génétique de système immunitaire de ces dernières est maitrisé par les conditions strictes d’hébergement de notre animalerie protégée. Les souris sont utilisées à l’âge adulte, à partir de 7 semaines. Il s’agit de l’âge d’utilisation classique des souris dans les protocoles d’efficacité et de pharmacodynamie en oncologie du fait de l’atteinte d’un poids corporel suffisant pour la récupération post opératoire et de la maturité cérébrale adaptée.