Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 2024-07-23 00:00:00
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-170925)
Injectées de cellules leucémiques puis maintenues en boîte de contention pour recevoir jusqu’à trois injections de lymphocytes modifiés, 120 souris immunodéficientes subissent aussi trois prises de sang dans la joue et une ponction de moelle osseuse dans le fémur. Les procédures impliquent un niveau de souffrance modéré et toutes les souris sont tuées à l’issue. Les souris témoins, laissées sans traitement, développent la leucémie jusqu’à la restriction des mouvements des pattes arrière, la perte d’appétit et la perte de poids. Le porteur écrit avoir déjà démontré en culture que ces cellules tuent les cellules tumorales, et juge pourtant l’étape chez la souris « indispensable et incontournable » avant tout usage clinique.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
L’objectif de cette étude est d’étudier différents modes d’administration de cellules qui ont été génétiquement modifiée dans le but de reconnaître puis d’éliminer des cellules cancéreuses (lymphocyte T modifié, CAR-T) afin d’étudier la réponse immunitaire dirigée contre la leucémie dans un modèle murin. La thérapie par cellules CAR-T consiste en la greffe autologue de lymphocytes T préalablement modifiés par thérapie génique pour leur faire exprimer un récepteur dirigé contre une protéine tumorale et permettre son élimination. Cependant, la réponse dirigée contre la tumeur provoque le relarguage massif de certaines molécules pouvant donner lieu à des complications plus grave jusqu’à la mort du patient. De plus, suite à leur activation, les cellules administrées meurent, ce qui nous emmene à une autre problématique : la persistance de ces cellules CAR-T in vivo. Enfin à cause de la pression thérapeutique, les cellules tumorales peuvent perdre l’expression de la cible du CAR-T conduisant aux rechutes des patients traités. Ainsi, le développement de nouveaux modèles d’administration est donc un enjeu majeur pour inhiber ces réponses et permettre le succès thérapeutique sur le long terme. Dans ce projet, nous allons utiliser de 2 types de cellules CAR-T en comparant la méthode d’administration standard telle qu’elle est utilisée à ce jour en clinique à une injection de manière séquentielle (fractionnée). Ainsi, la même dose sera administrée soit en une seule injection soit en deux injections. L’objectif principal sera d’évaluer la tolérance de la dose fractionnée ainsi que l’effet antileucémique comparativement à la dose unique. Secondairement, nous évaluerons la persistance des cellules CAR-T in vivo.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Cette approche devrait nous permettre d’évaluer dans un modèle murin l’intérêt d’une telle stratégie d’injection chez l’homme afin d’améliorer la sécurité du traitement et d’optimiser l’injection des cellules CAR-T afin d’en améliorer l’efficacité thérapeutique.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Injection en intra-veineuse sur souris vigile maintenue en boite de contention, 1 injection de cellules à J0 puis 1 ou 2 autres (J10 et J17 selon les groupes de souris), moins de 10 secondes par injection. Des prélevements sanguins seront réalisés en submandibulaire sur souris anesthésiée avec un volume n’excédant pas 75 µl tous les 10 jours et un maximum de 3 prélèvements au total par souris, durée de prélèvement moins de 5 secondes. 1 prélèvement de moelle osseuse sur souris anesthésiée, moins de 10 secondes par prélèvement. Suivi par utilistion d’un bioimageur du développement des tumeurs sur souris anesthésiée. Prélèvements de sang et de moelle sur souris après le mise à mort.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les souris contrôles vont développer la leucémie et l’avancée de la maladie va conduire à une restriction des mouvements des souris notamment des pattes arrières, une perte d’appétit et de poids. Une réaction de greffon contre l’hote plusieurs semaines après l’injection des CAR-T peut également se produire chez les souris, faisant partie des points limites de la procédure expérimentale.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront mis à mort en fin de la procédure expérimentale.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Nous avons déjà étudier le phénotype et la fonctionnalité des CAR-T cells in vitro en démontrant leur capacité à tuer les cellules tumorales. Cette validation in vitro nous a permis de démontrer la qualité et l’efficacité des cellules CAR-T à court terme. Pour nous rapprocher des conditions physiologiques chez le patient, une étude de l’efficacité des CAR-T à long terme dans un modèle in vivo reste cependant indispensable et incontournable avant leur utilisation en thérapeutique clinique.
2. Réduction
Le nombre de souris a été réduit au minimum grâce à l’expérience acquise d’autres protocoles expérimentaux dans lesquels la réponse antitumorale des CAR-T cells chez des souris greffées de cellules leucémiques a été évaluée. Le nombre minimum de souris utilisées prend en compte les variabilités des mesures par bioluminescence du signal tumoral chez les souris (pouvant varier selon l’âge, le sexe, le délai de prise de greffe tumorale) et des réponses immunologiques observées durant ces protocoles. Les résultats obtenus seront analysés statistiquement.
3. Raffinement
L’ensemble des expériences sera réalisé dans une animalerie agréée, statut SPF, où les conditions d’hébergement sont contrôlées quotidiennement : température (23°C), hygrométrie (50%), cycle jour/nuit (12/12), change et nourriture. Les souris seront élevées en communauté dans des cages enrichies avec un abri de cellulose et des fibres de coton. Des points limites ont été mis en place et dans l’éventualité où un ou plusieurs animaux atteindraient le point limite, ils seront mis à mort. Pour les animaux présentant des difficultés de locomotion, la nourriture et l’eau seront apportés directement dans la cage sous forme de gel. L’ensemble des procédures sera réalisé sous anesthésie gazeuse. Toutes les interventions sur les souris seront réalisées sous hotte à flux laminaire pour éviter tout risque d’infection. Afin de répondre au principe de raffinement les prélèvements de sang seront effectués en sub-mandibulaire sous anesthésie générale. Les volumes de sang prélevés aux différentes étapes seront limités à 2 gouttes. Une analgésie par injection en sous-cutané (au niveau du genou) d’un analgésique sera mis en place 5 minutes avant le prélèvement de la moelle osseuse pour renforcer l’analgésie locale. Un maximum de 2 prélèvements par souris sera autorisé (1 prélèvement par fémur). En cas de douleur des souris (évaluation physique et comportementale) un anti douleur adapté sera injecté en sous-cutané, toutes les 6 à 12 heures durant 24 à 48 heures.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Dans le domaine de l’immunologie, le modèle murin offre des outils uniques pour la caractérisation phénotypique et fonctionnelle des populations lymphocytaires et le suivi des réponses immunitaires. L’utilisation d’animaux immunodéprimés nous permet de n’observer que les effets des cellules CAR-T sur la leucémie. Les mécanismes immunologiques observé dépendront donc des cellules injectées et non des cellules murines. Les animaux seront âgés entre 8 et 12 semaines (adultes) au début des protocoles, car il faut que le système immunitaire soit totalement mature. Le poids des souris varient entre 20 et 30g.