Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 03/10/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-183755)
Incision d’un centimètre à l’abdomen ou au crâne sous guidage stéréotaxique, injection de cellules tumorales, suture par clips retirés sept à quatorze jours plus tard sous une nouvelle anesthésie : 696 souris passent par cette chirurgie. 796 souris en tout vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, une centaine d’entre elles développant spontanément des tumeurs mammaires vers vingt-quatre semaines. Il s’agit de faire exprimer aux cellules cancéreuses un antigène synthétique, un drapeau artificiel que des anticorps ou des macrophages génétiquement modifiés viendraient reconnaître, sur des protocoles pouvant durer huit mois. Le porteur écrit que l’isolement des animaux sera évité, puis qu’un isolement temporaire pourrait être envisagé si les clips de suture provoquent des comportements agressifs entre souris.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Ce projet vise à développer une nouvelle approche d’immunothérapie contre le cancer, capable de s’attaquer à un grand nombre de tumeurs solides, en contournant l’une des principales limites actuelles : la variabilité des antigènes tumoraux d’un patient à l’autre, voire au sein d’une même tumeur. Notre idée repose sur l’introduction dans les cellules cancéreuses d’un antigène synthétique, une sorte de « drapeau » artificiel qui signale la cellule cancéreuse au système immunitaire. Ce marquage pourrait ensuite être reconnu par des traitements immunothérapeutiques spécialement conçus pour cibler cet antigène. Le projet se structure autour de trois axes complémentaires : 1. Création de modèles de tumeurs exprimant l’antigène synthétique Nous développerons des lignées de cellules tumorales murines, notamment de cancer du sein et de tumeurs cérébrales (gliomes), modifiées pour exprimer cet antigène à leur surface. Ces lignées seront ensuite utilisées dans des souris avec un système immunitaire fonctionnel, afin d’étudier si le système immunitaire est capable de reconnaître et de détruire les cellules cancéreuses ainsi marquées. 2. Utilisation de vecteurs viraux pour délivrer l’antigène dans les tumeurs Nous utiliserons des petits virus à ADN non pathogènes, déjà bien connus pour leur sécurité, pour introduire le gène de l’antigène synthétique directement dans les cellules tumorales. Ces virus seront conçus pour cibler uniquement les cellules cancéreuses, grâce à des systèmes de régulation activés spécifiquement dans l’environnement tumoral. L’objectif est de garantir une expression du marqueur uniquement dans la tumeur, sans affecter les tissus sains. 3. Développement de traitements ciblés contre cet antigène Enfin, nous concevrons deux types d’immunothérapies ciblant spécifiquement cet antigène : des anticorps thérapeutiques, et des macrophages génétiquement modifiés (CAR-M). Ces cellules modifiées seront capables de reconnaître, attaquer et éliminer les cellules cancéreuses marquées, tout en stimulant une réponse immunitaire plus large contre la tumeur.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet représente une avancée majeure dans le développement d’une nouvelle immunothérapie capable de cibler spécifiquement les tumeurs solides du sein et du cerveau, en combinant l’utilisation d’un antigène synthétique, de vecteurs viraux adaptés et de traitements innovants tels que les anticorps thérapeutiques et les macrophages génétiquement modifiés (CAR-M). À court terme, il permettra de surmonter les limites des thérapies actuelles en offrant une méthode plus efficace et sécurisée pour éliminer les cellules tumorales, tout en limitant les effets sur les tissus sains. À plus long terme, cette approche pourrait être étendue à d’autres types de cancers solides, élargissant ainsi son impact thérapeutique. Par ailleurs, le projet vise à établir un protocole robuste pour l’intégration de cette stratégie dans les traitements cellulaires de nouvelle génération, améliorant la précision et la sécurité des immunothérapies. Enfin, si les résultats précliniques sont prometteurs, ce travail ouvrira la voie à une première application clinique, offrant une nouvelle option aux patients souffrant de tumeurs résistantes et contribuant ainsi à améliorer significativement leur prise en charge.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Le projet se déroulera en 5 parties dont plusieurs étapes sont communes. Une partie des animaux (696 souris) sera pesée (1 min) puis recevra une injection d’anti-douleur (30 sec) avant d’être anesthésiée par voie gazeuse (durée anesthésie : 20 min). Sous anesthésie, une incision de 1 cm maximum sera réalisée au niveau de l’abdomen (348 animaux) ou du crâne à l’aide d’un appareil de guidage spécifique (348 animaux) (durée : 1 min). Des cellules tumorales seront alors injectées au niveau du site (1min) et une suture sera réalisée au moyen de clips (1 min). Les clips seront retirés après cicatrisation (7 à 14 jours) sous anesthésie gazeuse (durée : 5 min). Pour les modèles cérébraux (348 animaux), un système de canule de traitement sera mis en place afin de limiter de multiples interventions chirurgicales pour le traitement des tumeurs. Le poids des souris sera évalué 2 fois par semaine (1 min) et la croissance des tumeurs sera mesurée 2 fois par semaine au moyen d’un pied à coulisse (348 animaux ; 2 min) ou par imagerie sous anesthésie (348 animaux ; durée anesthésie : 20 min). Pour l’imagerie, les animaux seront anesthésiés par voie gazeuse et maintenus sous anesthésie à l’aide d’un masque. Ils recevront ensuite l’injection d’une molécule permettant la réalisation de l’imagerie (durée : 30 sec). Dans les parties 1 et 2, 32 animaux recevront un traitement dans leur eau de boisson. Dans les parties 3, 4 et 5, une semaine après l’injection des cellules tumorales, 536 animaux recevront 1 à 2 injections de petits virus à ADN non pathogènes ou d’immunothérapies espacées de 4/5 jours (durée : 1 à 6 min) au niveau de la tumeur ou par voie générale. Pour 250 souris, cette injection se fera sous anesthésie gazeuse (durée 20 min). En parallèle, nous utiliserons dans la partie 5, des animaux (100 souris) développant spontanément des tumeurs au niveau mammaire à 24 sem. d’âge environ. Le poids des souris sera évalué 2 fois /semaine (1 min) et la croissance des tumeurs sera mesurée 2 fois par semaine avec un pied à coulisse (2 min). Ces animaux recevront 1 à 2 injections de petits virus à ADN non pathogènes ou d’immunothérapies espacées de 5 jours (durée : 1 à 6 minutes) au niveau de la tumeur. Les animaux seront surveillés quotidiennement selon des critères précis. Au moindre signe de souffrance, les animaux seront mis à mort selon la méthode réglementaire définie (durée max des procédures : 8mois).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les procédures que nous prévoyons de réaliser pourraient être à l’origine d’un stress lié à la manipulation. De plus, le développement de tumeurs sur l’abdomen de l’animal ou au niveau de la zone subventriculaire du cerveau des animaux pourrait être à l’origine d’une faible gêne de la mobilité ou encore une potentielle perte de poids de l’animal. L’étape initiale d’injection des cellules nécessitant une anesthésie gazeuse, les animaux pourraient souffrir de stress au cours de cette manipulation qui serait de quelques minutes (2 ou 3 minutes jusqu’à l’anesthésie complète). Les pesées et mesures de masse tumorale pourront également conduire à un stress léger de courte durée (1 minute) répété deux fois par semaine. Malgré les précautions prises, l’utilisation de clips pour la suture des animaux après injection des cellules cancéreuses pourrait provoquer un inconfort ou des comportements agressifs inter-individuels jusqu’à la cicatrisation complète (5 à 7 jours). Dans ce cas, un isolement temporaire pourrait être envisagé après avis de la structure de Bien-être des Animaux et en accord avec les recommandations ministérielles. Les cellules injectées conduisant à la croissance tumorale et potentiellement à la dissémination de métastases, cette dernière pourrait avoir un effet sur le comportement des animaux qui sera étroitement surveillé.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
À l’issue des procédures expérimentales prévues dans ce projet, tous les animaux seront mis à mort selon les normes éthiques en vigueur, afin de limiter toute souffrance inutile et de permettre la récupération des tissus pour analyses scientifiques. La mise à mort interviendra soit à la fin du protocole expérimental planifié, soit de manière anticipée si des signes cliniques de souffrance, de détresse ou de dégradation de l’état général sont observés.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Dans un modèle cellulaire, nous avons développé l’antigène synthétique et confirmé son adressage à la membrane plasmique des cellules cancéreuses mammaires et de gliome par différentes techniques. Nous avons également établi des lignées cellulaires stables exprimant l’antigène synthétique, ainsi que des lignées à expression qui peut être induite. Ces cellules ont été cultivées dans des conditions avec très peu d’oxygène et l’expression de l’antigène a été vérifiée à l’aide des mêmes techniques. Par ailleurs, des co-cultures ont été réalisées entre les cellules cancéreuses exprimant l’antigène synthétique et les macrophages CAR évaluant ainsi leur capacité à reconnaître et éliminer les cellules cancéreuses. Ces résultats confirment la pertinence de poursuivre par des études dans un modèle animal, essentielles pour valider nos hypothèses dans un environnement biologique plus complexe et pour développer de nouvelles stratégies d’immunothérapie.
2. Réduction
Nous avons mis en œuvre plusieurs stratégies pour limiter le nombre d’animaux utilisés tout en garantissant des résultats robustes et statistiquement significatifs. Tout d’abord, des expérimentations préliminaires dans des cellules ont permis de sélectionner l’antigène synthétique optimal et les conditions optimales pour l’efficacité des immunothérapies (macrophages CAR et anticorps thérapeutiques). Ces études incluent le développement et l’analyse de lignées cellulaires stables ou pouvant être induites ainsi que des co-cultures pour valider les interactions immunitaires. Ensuite, les calculs de puissance statistique ont été réalisés pour minimiser le nombre de souris nécessaires par groupe tout en assurant une détection fiable des différences biologiques. Enfin, des techniques avancées comme la cytométrie en flux et l’imagerie par bioluminescence seront utilisées pour maximiser les données obtenues à partir de chaque animal, réduisant ainsi le besoin d’augmenter les cohortes. Ces approches permettent de réduire au strict minimum le nombre d’animaux respectant ainsi le principe des 3R, sans altérer la robustesse de nos résultats.
3. Raffinement
Afin de minimiser la souffrance, stress ou angoisse des animaux, ces derniers seront hébergés selon les recommandations établies à raison de maximum 5 animaux par cage dans un environnement enrichi (maison, carré de coton, copeaux de cartons…) et dans des conditions classiques de stabulation (température régulée, cycle jour/nuit). L’isolement d’animaux sera évité. Avant toute manipulation, les animaux seront acclimatés de 7 à 10 jours dans leur salle d’hébergement. Afin de prévenir le stress des animaux lié à la manipulation par l’expérimentateur, les souris seront préalablement habituées à la présence de l’expérimentateur et à leur manipulation par l’humain. Les animaux seront manipulés individuellement avant la mise en place de l’expérimentation et dans une pièce séparée des autres animaux afin réduire leurs stress et angoisse. Lors de l’expérimentation, les animaux seront anesthésiés et analgésiés avant toute procédure pouvant provoquer un stress, une angoisse ou une souffrance. Les animaux seront ensuite suivis quotidiennement de manière à pouvoir détecter le plus rapidement possible tout signe de souffrance ou d’angoisse. En cas de souffrance lié au score observé sur la grille d’évaluation de la douleur, un traitement analgésique sera envisagé jusqu’à disparition des signes de souffrance. Des points limites à ne pas dépasser ont été définis préalablement au projet et l’atteinte de l’un d’entre eux ou l’inefficacité du traitement analgésique conduirait à la mise à mort immédiate des animaux selon la méthode définie. Ces points limites comportent notamment toute blessure de la tumeur mais aussi toute atteinte aux libertés fondamentales de l’animal (telles que la gêne au déplacement, à la posture, à l’expression d’un comportement normal ou la présence de souffrance et/ou de détresse chez l’animal) Le poids des souris sera évalué deux fois par semaine. Une perte de poids de plus de 15% constatée et maintenue sur plus de 72h conduira à la mise à mort de l’animal. La mise à mort sera réalisée à distance des autres animaux.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Nous utiliserons des souris adultes âgées de 6 à 8 semaines, car à cet âge leur système immunitaire est pleinement développé. Cela est essentiel pour notre projet, qui étudie des traitements agissant via le système immunitaire pour éliminer les cellules cancéreuses. Le choix de la souris comme espèce repose sur plusieurs raisons : ● Tout d’abord, les cellules cancéreuses utilisées dans notre étude proviennent de souris. Il est donc logique et scientifiquement cohérent d’utiliser un modèle murin pour garantir une compatibilité biologique. ● Par ailleurs, la souris est l’un des modèles les plus utilisés en recherche sur le cancer, car elle présente de nombreuses similitudes avec l’humain en ce qui concerne le développement des tumeurs et la réponse immunitaire.