Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 11/06/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-249440)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Le carcinome rénal à cellules claires (ccRCC) représente 80 pourcents des cas de cancer du rein. Malgré les avancées des dernières années en matière d’analyse transcriptomiques, la compréhension des mécanismes mis en jeu reste nécessaire pour raffiner les approches thérapeutiques mises en place. La récente découverte de l’expression intrinsèque augmentées des proteines du complément chez les cellules tumorales suggèrent des fonctions non-canoniques essentielles à la formation et l’agressivité des cellules tumorales rénales, et corrèlent notamment avec un pronostique défavorable chez les patients. Cependant, les mécanismes connectant les protéines du complément à la physiologie des cellules tumorales restent encore incompris. L’objectif de ce projet est de comprendre l’implication des proteines du complément intracellulaire exprimées par les cellules tumorales. Pour répondre à cet objectif, nous proposons de créer un modèle murin d’injection de cellules tumorales rénales contrôles ou invalidées pour des gènes du complément candidats, implantées directement au niveau du rein gauche de la souris. Cette méthode nécessitant une chirurgie cutanée mineure et quasi non-invasive à l’avantage de recréer l’environnement primaire des tumeurs, et dans lequel nous pouvons observer une progression tumorale similaire à celle observée chez l’homme. Ainsi, la mise en place de ce modèle orthotopique est pertinent pour l’analyse et l’étude de la fonction des proteines du complément intrinsèque aux tumeurs. De plus, il permettra d’étudier la tumeur dans son ensemble, à savoir la mise en place et les interactions existantes entre les cellules tumorales et le microenvironnement tumoral. Ce projet permettra la compréhension des mécanismes qui sont mis en jeu et sera utile pour l’étude de nouvelles thérapies.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
La prévalence du cancer du rein atteint 3 pourcents parmi tous les types de cancer, avec la plus forte incidence observée dans les pays occidentaux. Parmi eux, le carcinome rénal à cellules claires (ccRCC) représente plus de 80 pourcents des cancers du rein. Malgré les récentes avancées dans la compréhension du système du complément, ses fonctions au niveau intracellulaire restent encore méconnues. De part son impact observé sur la progression tumorale des patients atteints de ccRCC, et de part la disponibilité modèle tumorale murin reproduisant la progression observée chez l’homme, les benefices attendus sont d’avoir une meilleure compréhension de l’impact des gènes du complément sur la progression tumorale. Les tumeurs récuperées serviront de matériel de départ pour différentes analyses qui permettront de déterminer les mécanismes cellullaires impliqués mis en jeu. Notamment, certaines données préliminaires suggèrent que le complément intracelllulaire agit différemment dans les cellules cancéreuses comparé aux cellules saines. Avec l’essor de récentes thérapeutiques ciblant l’action des protéines du complément, nous pourrons à terme tester des inhibiteurs validés chez l’homme dans d’autres pathologies, pour une redirection thérapeutique.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les souris seront soumises à une unique intervention chirurgicale sous anesthésie générale et analgésie. Cette intervention est nécessaire afin d’injecter les cellules tumorales dans le rein gauche (moins de 10 minutes). Apres injection, la progression tumorale sera mesurée 2 fois par semaine par imagerie non invasive via la bioluminescence effectuée sous anesthésie générale (environ 5 minutes pendant 1 mois maximum). Le suivi de la progression tumorale jusqu’à la fin de l’experience durera 1 mois maximum.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
L’injection de cellules tumorales directement délivrées au niveau du rein requiert une chirurgie cutanée faiblement invasive nécessitant le recours à un traitment anesthésique et analgésique. L’incision réalisée au niveau du dos pourrait être source de douleur et d’inflammation. Les souris peuvent avoir faim ou soif après la chirurgie et lors d’une croissance rapide de la tumeur instillée en raison d’une réduction de la mobilité conduisant à une perte de poids. L’animal pourra présenter des signes de douleurs, de difficulté respiratoire en cas de métastases pulmonaires. Le suivi des animaux par imagerie impliquera des anesthésies fréquentes de courte durée pouvant générer un stress des animaux en raison des manipulations et un stress thermique du fait de l’anesthésie. L’ensemble de la procédure peut conduire à une perte de poids au cours du protocole, qui sera contrôlé par une pesée quotidienne des souris.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les souris sont euthanasiées par une méthode réglementaire afin de prélever les reins et le poumon dans le but d’analyser par des techniques de laboratoire les cellules tumorales et le profil des cellules immunitaires infiltrants la tumeur.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Nos expériences préliminaires de co-cultures in vitro suggèrent que l’abaltion des génes du complément intracellulaire chez la tumeur influence également la réponse immunitaire, améliorant la réponse anti tumorale. Cependant, un système vivant est nécessaire pour étudier les acteurs mis en jeu dans le développement de ce projet. Il n’est pas possible de recréer in vitro la complexité d’un organisme entier avec tous les acteurs cellulaires rentrant en jeu (l’ensemble des cellules immunitaires, la vascularisation…). En effet, les cellules en culture ne permettent pas d’appréhender le processus de progression tumorale et les cellules immunitaires infiltrant la tumeur dans sa globalité. Les tumeurs seront ensuite collectées et analysées pour comprendre le comportement des cellules tumorales in vivo ainsi que les cellules du système immunitaire infiltrantes. Des experiences supplémentaires in vitro seront utilisées pour corroborer les observations faites in vivo.
2. Réduction
Les expériences seront regroupées pour limiter le nombre des animaux des groupes contrôles. Nous avons établi 16 souris par groupe. Nous utiliserons des techniques d’imagerie non invasive pour mesurer le volume tumoral et pour l’apparition des métastases aux cours du temps. Le nombre d’animaux impliqué dans l’étude est de 288. Nous utiliserons un test statistique permettant de comparer les moyennes des souris instillées par rapport aux contrôles.
3. Raffinement
Le raffinement implique l’optimisation de l’expérimentation afin de réduire et ou supprimer la détresse et la douleur des animaux. Afin de supprimer le stress des souris liés à un changement d’hébergement, nous respecterons le délai réglementaire de 8 jours minimum entre l’arrivée des animaux et la première manipulation de ces derniers dans le cadre de l’expérimentation. De plus, les souris seront hébergées dans des cages avec un milieu enrichi et limitées à 5 pour s’assurer d’un espace vital suffisant pour diminuer le stress. Au démarrage de la procédure, les dispositions nécessaires seront prises pour supprimer la douleur pendant l’instillation de la tumeur et soulager l’animal en phase de récupération. Ainsi, les souris seront sous anesthésie complète, combiné à un analgésique lors de l’acte chirurgical. La potentielle hypothermie induite par un endormissement prolongé sera prévenue par le maintien de la température de la souris à 37 degrés Celcius à l’aide d’un tapis chauffant. La micro-incision réalisée pendant l’opération nécessitera l’application de colle tissulaire pour permettre une cicatrisation complète. Au réveil, de la nourriture liquide sera placé au sol de la cage pour faciliter leur alimentation et leur ré-hydratation post-opératoire. Le temps estimé de l’opération est de moins de 10 minutes. La surveillance s’effectuera par le manipulateur à chaque mesure de suivi par imagerie non invasive des cellules tumorals par bioluminescence, 2 fois par semaine, en complément des surveillances quotidiennes opérées par le personnel de l’animalerie. Lors des mesures de la progression tumorale par imagerie, les souris seront endormies par anesthésie gazeuse permettant un réveil rapide dès l’arrêt de la procédure. Afin de prévenir la baisse de température corporelle due à un endormissement prolongé pendant les acquisitions d’images, les souris seront placées sur un tapis chauffant à 37 degrés Celcius. Le temps de cette procédure est estimé à 5 minutes
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La souris est l’espèce animale la plus adaptée pour conduire nos expériences dans un systeme in vivo complexe et s’intègre dans un contexte scientifique où toutes les études similaires sont menées chez cet animal. Le modèle utilisé ici, récemment décrit dans la litterature, combine une approche rapide et peu invasive tout en récapitulant au mieux le tableau clinique observé chez l’homme avec l’implantation d’une tumeur primaire rénale et l’observation d’une dérive métastatique pulmonaire. Nous utilisons des souris couramment utilisées pour les expériences de bioluminescence. Les animaux commerciaux sont utilisés à l’âge de 7 à 9 semaines. Ce stade de développement a été choisi car les souris sont sevrées, ont atteint leur taille adulte et ont un système immunitaire mature.