Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 30/05/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-175470)
Pour tester des médicaments radioactifs censés à la fois repérer et détruire des tumeurs, 1 536 souris et 256 rats reçoivent deux injections de cellules cancéreuses, puis jusqu’à quatre injections de traceurs ou de traitements. Tous vont être tués à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, leurs organes étant prélevés pour vérifier au microscope ce que l’imagerie a montré. Ils passent jusqu’à huit sessions d’imagerie sous anesthésie, de 15 à 70 minutes chacune, subissent des prélèvements sanguins et parfois une ablation chirurgicale de la tumeur de vingt minutes, avec radiothérapie, chimiothérapie ou immunothérapie associées. Le protocole se déroule sur deux sites, ce qui impose à ces animaux porteurs de tumeurs un transport d’une heure au maximum, suivi d’une journée de récupération.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Aujourd’hui, de nombreuses résistances aux traitements conventionnels contre le cancer surviennent. La radiothérapie interne, qui utilise un atome radioactive pour cibler et détruire les cellules tumorales, a récemment montré des résultats impressionnants pour certains types de cancers, comme ceux de la prostate et les cancers neuroendocriniens. Néanmoins, cette nouvelle voie prometteuse est limitée par des phénomènes de résistances et l’apparition d’effets secondaires. Ces défis justifient l’exploration de nouvelles générations de médicaments radiomarqués plus attractifs, capables d’être utilisés en thérapie mais aussi en diagnostic. En combinant ces deux aspects , le radiopharmaceutique a ainsi le potentiel pour : – améliorer le ciblage des cellules tumorales et ainsi limiter les effets indésirables ; – suivre en temps réel les effets de la thérapie pour l’ajuster et ainsi diminuer les phénomènes de résistance . Notre projet vise à développer une nouvelle génération de médicaments radiomarqués qui se lieront spécifiquement à des marqueurs tumoraux via des ligands à base d’anticorps et de peptides. Nous testerons nos ligands sur des modèles tumoraux chez des rongeurs. Nous tirerons partie de l’utilisation combinée de plusieurs types d’imagerie pour affiner la sélection des ligands les plus intéressants pour cette stratégie. Nous souhaitons également étudier l’effet de la combinaison de notre approche de radiothérapie interne avec d’autres modalités thérapeutiques susceptibles de renforcer son action et/ou de minimiser les effets secondaires. Ainsi, nous combinerons l’utilisation de nos radioligands à : – des ultrasons thérapeutiques, permettant de minimiser les effets indésirables sur les tissus sains ; – des nanoparticules radioamplificatrices, pour augmenter l’efficacité de la radiothérapie, tout en minimisant les effets secondaires ; – des immunostimulateurs, pour renforcer la réponse immunitaire contre les tumeurs ; – de la chirurgie, afin de retirer un maximum de tissus tumoraux et d’éliminer les cellules tumorales infiltrantes ne pouvant difficilement être réséquées. Le projet sera réalisé sur deux sites, avec un site pour la radiothérapie interne (Site Imagerie) et l’imagerie et un site pour la radiothérapie externe (site IR).
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet vise à valider de nouvelles approches thérapeutiques en utilisant des biomarqueurs prédictifs de l’efficacité des traitements, essentiels pour améliorer la prise en charge des patients atteints de cancer. Bien que des progrès significatifs aient été réalisés avec des thérapies comme l’immunothérapie, la radiothérapie et les thérapies ciblées (qui bloquent des mécanismes spécifiques des tumeurs), seuls certains patients en bénéficient pleinement. Plusieurs facteurs influencent l’efficacité des traitements, notamment le type de tumeur, le stade de la maladie, le système immunitaire du patient et des facteurs génétiques. Pour traiter efficacement le plus grand nombre de patients, il est crucial de les regrouper en sous-groupes homogènes afin de prédire quelle thérapie leur conviendra le mieux. Cette stratification améliorée des patients repose sur l’utilisation de biomarqueurs prédictifs de l’efficacité thérapeutique. Actuellement, la détection de ces biomarqueurs se fait principalement par des techniques invasives comme l’immunohistochimie sur des biopsies. L’imagerie offre une alternative moins invasive, permettant une évaluation dynamique et quantitative à l’échelle du corps entier. L’objectif de notre projet est de valider des couples biomarqueurs-radioligands (basés sur des anticorps ou des peptides) pour l’imagerie. Cette approche vise à prédire l’efficacité thérapeutique et de proposer un traitement adapté, fournissant ainsi aux oncologues un outil complémentaire aux biopsies pour personnaliser davantage les traitements. Ainsi, ce projet aspire à offrir un outil décisionnel puissant. Cela permettra une meilleure personnalisation des traitements en fonction des caractéristiques spécifiques de chaque patient, améliorant ainsi les résultats et la qualité de vie des patients atteints de cancer.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : o La mise en place d’un modèle tumoral dans ce projet est essentielle pour reproduire les caractéristiques de la maladie et évaluer l’efficacité des nouveaux traitements dans un environnement contrôlé. Pour la mise en place de ce modèle tumoral, des cellules tumorales seront injectées (5 minutes d’intervention, deux injections par animaux). (Site Imagerie) o L’injection des traitements et d’agents d’imagerie radioactifs (pour l’imagerie ), fluorescents (imagerie optique) et/ou IRM pour le ciblage de biomarqueurs d’intérêt et pour le suivi du volume tumoral, réalisée via une injection systémique (temps d’injection 5 minutes, nombre d’injection total par souris : maximum 4). (Site Imagerie) o Une anesthésie lors des différentes sessions imageries et de l’application des traitements (temps d’anesthésie durant l’imagerie entre 15 minutes et 70 minutes, en comptant un maximum de 8 sessions d’imagerie au cours de l’étude pour un suivi dynamique du traceur dans le cas de l’imagerie par tomographie). (Site Imagerie et site IR) o Un prélèvement sanguin sous anesthésie (maximum 5 minutes, 2 fois maximum par session d’imagerie). (Site Imagerie) o La chirurgie réalisée sous anesthésie et analgésiant (maximum 20 minutes de chirurgie). (Site Imagerie)
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les effets indésirables prévus sur les animaux : • Le développement de la tumeur peut induire une gêne au niveau du site d’implantation de la tumeur. Un suivi régulier des animaux sera réalisé. • L’injection des radioligands ou de médicaments peut induire une courte douleur (moins de 5min). • Lors du réveil en fin de session d’imagerie, les souris peuvent être désorientées et stressées. • Les traitements (radiothérapie, chimiothérapie, immunothérapie et thérapie ciblée) peuvent avoir une toxicité non spécifique au niveau des organes sains. La durée des traitements ne dépassera pas plus de 3 semaines et sera limitée par l’utilisation de doses thérapeutiques décrites et validées dans la littérature. • La résection tumorale peut induire une inflammation.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les animaux seront euthanasiés à la fin de chaque procédure. Ceci permettra de prélever les organes afin de pouvoir effectuer les analyses ex-vivo sur ceux-ci. Cela permet tout d’abord de valider, à un niveau microscopique, des éléments observés par imagerie à une échelle plus large, tout en approfondissant notre compréhension des mécanismes impliqués, notamment le rôle du système immunitaire et l’identification de différentes populations cellulaires, dont certaines ne peuvent pas être visualisées par imagerie.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Dans une première approche, toutes les stratégies thérapeutiques sont testées sur des cultures cellulaires 3D impliquant les lignées testées ensuite comme modèle tumoral chez l’animal afin de déterminer la pertinence des stratégies thérapeutiques et pour certains biomarqueurs, leur surexpression au niveau des tumeurs. Les tests in vitro permettent d’éviter l’utilisation d’animaux en validant des paramètres qui ne seront plus nécessaires de valider dans le modèle animal. Cependant, le microenvironnement tumoral global avec la complexité immunitaire est difficilement reproductible in vitro et la pharmacocinétique des traitements injectés ne peut être déterminée qu’in vivo.
2. Réduction
Différentes utilisations de systèmes d’imagerie seront mises en place pour réduire de manière conséquente le nombre d’animaux nécessaires pour l’évaluation thérapeutique en suivant de manière individuelle des paramètres cliniques tels que la taille de la tumeur, l’apparition de métastases mais également l’apparition d’inflammation telle que les colites. Les données obtenues permettront de manière individuelle de définir une biodistribution des biomarqueurs dans une continuité temporelle. Le nombre d’animaux a été déterminé en prenant en compte nos résultats préliminaires et des données publiées concernant l’efficacité thérapeutique attendue (écarts-types et variations observés).
3. Raffinement
Les injections de cellules tumorales et de produits d’imagerie seront réalisées sous anesthésie gazeuse. Les souris seront hébergées en groupe de 4 ou 5 par cage avec un milieu enrichi. Leur suivi régulier assurera de mettre en place des réponses adaptées devant tout signe de souffrance. Des points limites ont été mis en place afin d’éviter toute souffrance. Le suivi régulier du poids des animaux favorise leurs interactions régulières avec le personnel et limite ainsi le stress durant les sessions d’imagerie. Pour le transport des animaux entre les deux sites, d’une durée maximale d’une heure, il sera réalisé suite à l’accord vétérinaire donné en fonction des statuts sanitaires et réalisé dans des cages de transport avec de l’eau en gelée et la nourriture en gelée dans un véhicule climatisé. Une journée de récupération entre chaque lieu de transport est prévue.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Les souris et les rats sont des animaux de choix pour la mise en place de modèles tumoraux, pour les lignées cellulaires tumorales qui sont utilisées dans ce projet. Leur taille est adaptée pour la manipulation et l’imagerie de tout le corps. Les études seront menées soit sur des rongeurs immunodéficients afin d’évaluer l’impact du traitement sur des cellules humaines, soit sur des modèles de rongeurs immunocompétents pour analyser son effet sur des cellules tumorales de rongeurs dans un contexte immunitaire préservé. Les souris et les rats utilisés dans ce projet auront atteint un stade de jeune adulte (5 semaines) à adulte (8 semaines), une tranche d’âge représentative des cancers chez les patients adultes. Cela nous permettra de mieux simuler les conditions cliniques et de développer des thérapies qui pourront être rapidement appliquées en clinique pour offrir de meilleures options de soins aux patients.