Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 07/05/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-212213)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Ce projet vise à déterminer le rôle des protéines convertases (PCs) dans la progression tumorale. Les PCs sont des enzymes qui interviennent pour maturer des protéines lors de leur synthèse. A ce jour, 7 PCs semblent jouer un rôle dans le recrutement des vaisseaux par les tumeurs et l’établissement des métastases. L’expression des PCs est modulée dans de nombreux cancers humains, en effet, les PCs contrôlent la maturation et donc l’activité de protéines jouant un rôle prédominant dans le développement de Cancer. Récemment de petites molécules inhibitrices des PCs ont été identifiées dont certaines sont déjà utilisées comme médicaments pour d’autres pathologies. Dans une stratégie de repositionnement thérapeutique, nous souhaitons tester si l’inhibition des PCs par ces molécules pourrait diminuer la progression et la dissémination des cellules cancéreuses in vivo. Notre étude fournira des résultats qui ouvriront la possibilité d’utiliser les inhibiteurs des PCs comme de nouveaux agents anticancéreux. Pour cela ce projet évaluera le rôle des PCs dans la croissance tumorale et l’établissement de métastases : – En validant les effets anti-tumoraux des inhibiteurs des PCs dans quatre procédures expérimentales d’implantation de cellules tumorales – En d’étudiant le développement de métastases. – Et enfin en extrapolant la mise en place d’un réseau complexe de vaisseaux dans la tumeur avec celui dans la rétine d’un nouveau né.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Les protéines sont des molécules biologiques présentes dans toutes les cellules vivantes. Lors de leur synthèse, elles peuvent nécessiter des modifications pour devenir actives biologiquement. Ces modifications, mises en œuvre par les PCs, jouent un rôle important dans dans l’acquisition des caractéristiques cancéreuses des cellules et dans l’adaptation du système immunitaire. Ce projet amenera à une meilleure comprehension du rôle individuel de chacune des PCs et à la conception ou l’identification d’inhibiteurs chimiques des convertases puissants et spécifiques en tant que molécule respectivement immunothérapeutique, anti-angiogéniques (empêchant le recrutement des vaisseaux sanguins nécessaires à la tumeur) et/ou anti-tumorigéniques (empêchant la croissance tumorale). Ces inhibiteurs pourraient être utilisés comme de nouvelles thérapies ciblées seules ou en combinaison avec des agents déjà existants et/ou la radiothérapie pour le traitement de certains cancers.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les implantation de cellules tumorales auront lieu une fois et durent entre 5 et 20 minutes. Les traitements avec les inhibiteurs seront faits cinq fois par semaine et durent moins d’une minute. Les traitements par irradiation des tumeurs durent entre 3 et 15 minutes et sont répétés deux fois à deux jours d’intervalle. Le suivi des tumeurs par bioluminescence dure entre 6 et 25 minutes, une à deux fois par semaine. Un prélèvement de sang par animal sera réalisé sous anesthésie et analgésie et dure en moyenne 15 min.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Le développement de tumeurs ou de métastases hépatiques peuvent générer des souffrances se manifestant par des pertes d’appétit donc de poids, des signes physiques ou moteurs et des signes neurologiques invalidants (désorientation, déséquilibre) dans le cas des tumeurs cérébrales. Des douleurs légères mais répétées seront appliquées aux souris lors des injections de nos inhibiteurs. Quant à l’irradiation, elle peut induire des irritations locales pour les tumeurs sous-cutanées et des symptômes ressemblant à l’anxiété, des troubles de la mémoire spatiale et d’apprentissage pour les tumeurs intra-cérébrales. Toutes les douleurs liées au protocole seront prises en charge et des mesures compensatoires seront appliquées.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront mis à mort. Les tumeurs, le sang et les organes seront collectés pour analyses.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Des tests sur des cellules tumorales et des cellules normales en culture in vitro nous ont déjà permis de déterminer certains effets de l’inhibition des PCs. Nous avons aussi utilisés des organoides pour intégrer une structure tridimensionnelle à nos cultures de cellules tumorales ainsi que des co-cultures (cellules tumorales et cellules immunitaires). Cependant, l’utilisation de modèles in vivo comme la souris est indispensable à la compréhension des mécanismes d’action des PCs dans un organisme entier proche de l’homme, incluant lors du développement tumoral, le microenvironnement, les contraintes physiques, le système vasculaire et le système immunitaire, qui ne sont pas retrouvés in vitro. Cette étape est également nécessaire puisque nous envisageons une potentielle et future utilisation chez l’homme comme thérapie.
2. Réduction
Afin de réduire au maximum le nombre d’animaux, nous utiliserons les mêmes souris contrôles dès que ce sera possible. Pour réduire le nombre d’animaux, nous avons calculé, à l’aide d’un logiciel mathématique, le nombre minimal de souris par groupe pour atteindre des résultats statistiques significatifs (8 souris maximum par lot). De plus pour gagner en puissance statistique, les expériences sont prévues pour être répétées 3 fois pour s’affranchir des biais expérimentaux. Le sexe des animaux n’ayant pas d’influence sur nos résultats, nous utiliserons des animaux femelles et mâles.
3. Raffinement
Le bien-être de l’animal au quotidien est nécessaire au bon déroulement de nos expériences, mais également à la reproductibilité de nos résultats. Les animaux sont hébérgés dans des cages aux normes (au minimum 2 par cage et 5 au maximum) suivant l’âge et le poids des animaux. Des enrichissements (maisons rouges, jouets) sont présents dans les cages. Un suivi attentif quotidien des animaux est fait par du personnel compétent et formé, weekend compris. Au moindre doute, nous ferons appel aux conseils de notre vétérinaire ou de la structure du Bien-Etre Animal (SBEA). Des injections d’analgésique pré-opératoire seront réalisées et renouvellées en post-opératoire en fonction de l’expérience et de la souffrance de l’animal. De la nourriture humidifiée sera accessible directement dans la cage pour éviter la déshydratation des souris après la chirurgie. Des tapis chauffants seront également utilisés dès l’anesthésie des souris, pendant l’opération, et lors de la phase de réveil. Des points limites généraux et spécifiques à chaque procédure sont mis en place.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Les séquences peptidiques des convertases sont bien conservées entre l’homme et la souris. De plus, l’organisation du système vasculaire de la souris et sa relation avec l’environnement tumoral sont très proches de ceux observés chez l’homme. Nous utiliserons des souris de 8 semaines pour les implantations tumorales car elles sont à un âge considéré comme adulte et pour les souris immunocompétentes, leur système immunitaire est pleinement fonctionnel. Les analyses de la mise en place du réseau vasculaire dans la rétine seront réalisées sur des souriceaux de 3 jours car c’est à ce moment là que ce plexus se développe.