Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 17/07/2024
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-296237)
Deux chirurgies crâniennes de trente minutes par animal, l’une pour implanter des cellules de gliome dans le cerveau, l’autre pour y injecter le traitement : 90 des 100 souris de ce projet suivent ce protocole, les dix autres ne recevant que la tumeur. Toutes sont utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, avec perte de poids, de motricité et de sensibilité attendues à mesure que la tumeur cérébrale se développe. Le porteur détaille que la radiothérapie fractionnée et l’IRM n’induisent par elles-mêmes ni douleur ni comportement anormal et classe ces gestes en légers, la sévérité venant de la tumeur qu’il implante. Toutes seront tuées, le porteur jugeant probable que la tumeur leur fasse atteindre les points limites.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Ce projet a pour but de caractériser l’intérêt de nouvelles nanoparticules pour les tumeurs cérébrales hypoxiques, décrites dans la littérature comme résistantes aux traitements actuels et notamment à la radiothérapie. Devant le manque d’efficacité des thérapies standards, ce projet se justifie par le besoin d’améliorer, par des approches innovantes, l’efficacité des thérapies actuelles.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Le bénéfice attendu est une amélioration des stratégies thérapeutiques conventionnelles du glioblastome en utilisant des NPs qui ont montré, par des études précédentes, leur capacité à rester suffisamment longtemps dans la tumeur pour les fractions de radiothérapie.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux sont soumis à: – Chirurgie (implantation cérébrale de cellules tumorales sous anesthésie générale et injection intracrânienne du traitement) : 30 minutes maximum par animal, réalisée deux seules fois sur chaque animal, 90animaux sont concernés. Un groupe Controle avec seulement la chirurgie (10 animaux) d’implantation des cellules tumorales sera aussi considéré. Une chirurgie terminale est également prévue une fois les points limites atteints, après perfusion transcardiaque pour prélever les cerveaux
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les séances fractionnées de Radiothérapie n’induisent pas en elles-mêmes de douleurs, de perte de poids ou de comportement anormal. Ces interventions sont donc légères. Les séances d’imagerie (IRM) n’induisent pas en elles-mêmes de douleurs, de perte de poids ou de comportement anormal. Ces interventions sont donc légères. La procédure chirurgicale pour l’établissement du modèle de tumeur cérébrale et l’injection du traitement en intracérébral peuvent induire des douleurs. Ces interventions sont donc modérées. Nous nous attendons à avoir une perte de poids, de motricité et de sensibilité chez les animaux qui auront un développement de GBM. A ce titre la procédure dans son ensemble de suivi d’efficacité thérapeutique a été classée sévère.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux (100 souris) seront mis à mort car il est probable que la présence de la tumeur entraine l’atteinte des points limites
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Les tumeurs sont connues pour être multi-compartimentales, c’est-à-dire qu’au-delà du simple compartiment de la cellule tumorale existent la vascularisation, l’hypoxie et l’inflammation qui influent fortement sur la croissance tumorale. L’utilisation de modèles in vivo permet d’intégrer ces différentes composantes, indispensables à la compréhension des mécanismes de développement tumoral et aux réponses aux différents traitements. Ce projet intervient après plusieurs étapes de validation in vitro ayant permis de retenir les meilleures NPs (taille, aspect de toxicité,) mais ne peut pas s’effectuer intégralement sur des modèles de remplacement in vitro ou in silico.
2. Réduction
L’utilisation des méthodes d’imagerie non invasive se conforme à la réglementation en vigueur dans le respect de la réduction du nombre d’animaux car elles permettent de suivre à différents temps l’évolution de la tumeur chez le même animal sans nécessité d’euthanasie de plusieurs animaux à chacun des temps. Chaque animal est dans ce cas son propre contrôle et permet de réduire le nombre total d’animaux nécessaires pour l’étude. Afin de pouvoir réaliser des analyses statistiques, nous avons réalisé des simulations statistiques à l’aide des données précédemment acquises au sein de l’équipe sur le modèle mais aussi sur les données issues d’autres tumeurs par le partenaire fabriquant les NP. Ces simulations ont permis de mettre en évidence qu’il faudrait maximum 10 animaux par sous-groupe de traitement nécessaire afin d’obtenir une différence significative en espérant une valeur statistique de 5% pour une puissance de 80%. Ce nombre d’animaux est cependant un nombre maximum et pourra être revu à la baisse durant l’étude après analyse statistiques séquentielles.
3. Raffinement
A leur arrivée, les animaux seront placés en groupe sociaux (5 souris par cage) dans des cages standards répondant aux normes européennes. Ils bénéficieront d’un temps d’adaptation avant toute expérimentation et bénéficierons également d’enrichissement (roue d’activité, cartons). Les animaux seront surveillés de leur arrivée à la fin du protocole par un personnel compétent afin de déterminer leur état (poids, apparence physique, respiration) et la mise en place, si nécessaire, de mesures afin d’améliorer le bien-être animal. Cette évaluation sera réalisée 3 fois par semaine. Les animaux disposeront de croquettes humidifiées dans le fond de la cage ainsi que de complément alimentaire afin de limiter la perte de poids dû aux procédures expérimentales. Enfin, les différents protocoles ont été pensés de manière à limiter au maximum la souffrance animale par l’administration d’agents analgésiques et anesthésiques appropriés et par le choix de points limites cohérents.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Les modèles tumoraux in vivo sont nécessaires afin d’évaluer l’effet du traitement sur les cellules tumorales tout en prenant en compte toutes les composantes du microenvironnement tumoral qui peuvent modifier l’effet thérapeutique du traitement. Nous utiliserons donc des souris immunocompétentes car ces souris présentent la composante inflammatoire et notamment macrophagique, cible de notre traitement. Le modèle de tumeur cérébrale utilisé repose sur l’implantation de cellules de gliomede la même soucge de souris qui permet alors d’éviter toute inflammation aberrante due au rejet de « greffe » par la souris souche utilisée. Ce projet consiste en une évaluation de l’effet d’un traitement sur un modèle animal de glioblastome. Le choix de la souris est alors idéal pour obtenir des résultats fiables et reproductibles, permettant de réduire à un minimum le nombre d’animaux utilisés. De plus, ces modèles sont déjà maîtrisés dans notre laboratoire. L’ensemble des animaux utilisés dans cette étude seront de jeunes adultes, âgés de 8 à 10 semaines en début de protocole. Cela permettra le développement de tumeurs plus reproductibles. De plus, à ce stade, le cerveau est mature et il est possible de suivre l’évolution des animaux sur des temps longs.