Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 07/12/2022
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-337010)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Dans le monde, il est constaté une forte augmentation de l’incidence du cancer du fait du vieillissement de la population et de facteurs environnementaux qui se dégradent. En 2020, 19 millions de nouveaux cas de cancers ont été diagnostiqués avec 10 millions de décès des suites de cette maladie. Selon l’OMS, une personne sur cinq souffrira d’un cancer dans sa vie. 1/8 hommes et 1/11 femmes en décèderont. Le cancer se caractérise par une dégradation du processus contrôlant la prolifération, la différenciation et la mort programmée de certaines cellules. Bien que possédant des caractéristiques communes, les differents cancers ont des causes très éloignées et répondent de façon extrêmement différente aux traitements. Une des cibles communes à tous les cancer est une approche thérapeutique qui agit sur le système immunitaire d’un patient pour lutter contre sa maladie. En effet, les cellules cancéreuses sont capables d’inactiver les défenses de l’organisme. Le microenvironnement tumoral devient alors immunosuppresseur et empêche l’arrivée sur place des défenses immunitaires. Cette approche se fonde sur l’utilisation de différents outils : vaccination, anticorps monoclonaux, immunomodulateurs, cytokines. Afin d’étudier les interactions physiologiques des cellules immunitaires avec les cellule cancéreuses il est nécessaire de disposer de modèle murins contenant des cellules immunitaires humaines. L’objectif de ce projet est d’utiliser des modèles déjà mis en place dans notre société, et de les humaniser afin de les rendre plus prédictifs pour mieux évaluer de nouveaux médicaments. Cette évaluation permettra d’étudier ces molécules dans un contexte physiologique le plus proche possible de l’homme avant les essais cliniques. Les animaux sont utilisés pour déterminer l’efficacité antitumorale des composés testés, déterminer leur pharmacocinétique, leur toxicité, leur concentration active, et pour les comparer avec des composés cliniques de références. A ce jour, aucune méthode alternative ne peut se substituer à l’utilisation des animaux pour évaluer l’efficacité d’un composé. De plus, les animaux autorisent une grande variété de techniques d’administration, de prélèvements et de chirurgies permettant de créer des modèles dans lesquels l’évolution de la maladie et le traitement sont proches de la situation clinique.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Notre société, prestataire de services en recherche préclinique propose un large panel de modèles in vivo nécessaires à l’évaluation de nouveau composés thérapeutiques pour la recherche contre le cancer, spécifiquement les cancers d’origine osseuse ou à métastases osseuses. Ce projet a pour finalité de sélectionner des molécules thérapeutiques grâce à des modèles précliniques les plus prédictifs possibles afin de pouvoir transposer l’utilisation de ces molécules chez l’homme lors d’essais dans différentes phases cliniques. Pour cela, les expériences chez l’animal, qui représente un système d’essai physiologiquement proche de l’homme, permettent d’évaluer l’efficacité, la toxicité, la pharmacocinétique et la pharmacodynamique de nouveaux composés afin d’éviter ces essais directement chez l’homme. Au cours des expériences réalisées, il sera possible d’étudier les mécanismes de croissance d’une tumeur dans un environnement mimant la pathologie chez l’homme, d’étudier les mécanismes de résistance après des traitements avec de nouvelles molécules ou des molécules déjà utilisées en clinique, et les mécanismes de progression tels que la formation de métastases. Grâce à ces études dans un environnement adapté, il sera aussi par exemple possible de suivre la réaction du système immunitaire de l’hôte face à la progression de la maladie, de moduler et/ou orienter le système immunitaire afin de donner à l’organisme les moyens de se défendre contre le cancer.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
L’implantation de transpondeur pour identifier l’animal est réalisée sous anesthésie générale 0-3 jours avant la greffe (
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Trois types de greffe pourront être faites : Sous cutanée, intradermique et graisse mammaire. Il y aura une évolution du volume tumoral ce qui entrainera une distension de la peau. Pour limiter cette tension qui peut engendrer une douleur ou une gêne dans la mobilité, le volume tumoral maximal sera limité. Il est possible que des nécroses apparaissent. La tumeur n’étant pas innervée, seules les plaies en surface peuvent engendrer une douleur. Par conséquent, la taille de la nécrose en surface sera limitée et des soins seront apportés. Il est aussi possible, que la progression tumorale entraîne une cachexie constatée par une perte de poids. Dans ce dernier cas, dès la greffe tumorale, de la nourriture enrichie sera apportée afin de limiter la perte de poids. Il est possible, que la progression tumorale entraîne une cachexie constatée par une perte de poids. Afin d’observer des effets de composé sur l’évolution de la tumeur, les animaux recevront des traitements de différents composés par voie IM, ID, SC, IP, IV et/ou seront exposés à des rayonnements ionisants. Le jour de la randomisation, les animaux seront potentiellement mis avec de nouveaux congénères. Cette nouvelle organisation sociale pourra engendrer un stress de 1 à 2 jours. En fonction du comportement des animaux ou bien des besoins de l’étude, il sera possible d’isoler des animaux.. Il est possible que l’injection hydrodynamique engendre une douleur et une perte de poids transitoire. L’injection hydrodynamique sera réalisée sous anesthésie gazeuse (isoflurane) et les souris seront placées sur un tapis thermochauffant pendant 15 min à 37°C et traitées par un antalgique avant et après l’injection (buprénorphine). Les souris seront observées pendant une heure suivant l’injection hydrodynamique. Le poids des animaux sera enregistré 4 fois par semaine incluant le jour de l’injection la semaine qui suit cette injection. Les mesures de poids et de volume tumoral entraînent un stress que l’on peut considérer comme faible, et qui diminue avec l’habituation. Ces mesures seront faites dans les salles de stabulation. Les autres manipulations seront faites en laboratoire afin de ne pas stresser les autres animaux.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Du fait que les animaux sont porteurs de tumeurs, ils seront tous mis à mort en fin de procédure.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Les méthodes alternatives ne permettent pas, à ce jour, de prévoir l’efficacité in vivo de potentiels candidats-médicaments, car les étapes nécessaires au développement d’un médicament pour lesquelles il est nécessaire d’étudier les interactions du médicament dans un contexte global ne peuvent pas être étudiées dans un système alternatif (in vitro par exemple). Des méthodes alternatives de reconstruction d’organes ou de tumeurs en 3D sont utilisées mais restent toutefois marginales et les résultats obtenus restent à ce jour difficilement transposable à l’homme.
2. Réduction
Dans chaque étude, les animaux seront répartis en groupes expérimentaux selon le(s) critère(s) défini(s) (volume tumoral et niveau d’humanisation). Le nombre de groupes contrôles sera ajusté à la question scientifique posée et des paramètres étudiés : en général un groupe non traité puis un groupe par schéma de traitement (différentes doses, voies, molécules etc). Au minimum, une étude comportera un groupe avec tumeur, non traité, et un groupe avec tumeur, traité avec le composé à tester. Toutefois, dans la mesure du possible, le maximum de composés seront testés au cours de la même étude afin de ne pas démultiplier les animaux contrôles. Le nombre d’animaux par groupe est choisi sur la base des précédentes études réalisées dans nos laboratoires pour les modèles connus (en général 6 à 15 animaux) afin de sélectionner le nombre d’animaux minimum pour observer des différences significatives sur les paramètres d’intérêt (en général mortalité et volume tumoral). Moins de 5 études sont réalisées chaque année, mais le nombre peut varier en fonction des commandes des clients. Une étude peut être composée de 1 (dans le cas d’un développement d’un nouveau modèle) à 10 groupes. Le nombre d’animaux par groupe varie généralement entre 6 et 15 par dose de produit, ce nombre sera adapté en fonction de la connaissance interne du modèle ou en fonction des études réalisées dans la littérature. Pour réduire le nombre d’animaux utilisés dans ces procédures, il sera toujours proposé d’utiliser des biomarqueurs et des techniques faiblement invasives d’imagerie chez le petit animal pour remplacer des analyses terminales en cours d’étude et donc éviter de multiplier les groupes nécessaires. Pour compenser le taux de prise variable de certaines tumeurs, et la variabilité intrinsèques de certains modèles, il sera nécessaire d’inclure des animaux surnuméraires. Ce nombre d’animaux surnuméraire est réduit à un maximum de 10% (pour 100 animaux, 110 seront greffés). Ces animaux exclus seront valorisés soit pour remplacer des animaux des groupes traités constitués, soit pour servir de contrôle ou de calbration lors des analyses (par exemple en cytométrie de flux pour les calibrations.
3. Raffinement
Les animaux seront pesés au minimum 2 fois par semaine et 4 fois par semaine la semaine qui suit l’injection hydrodynamique: • 5% sera observée sur certains animaux. En cas de suspicion de toxicité du composé chimique ou biologique administré, les traitements seront interrompus.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Les petits rongeurs, outre l’avantage lié à leurs caractéristiques physiologiques, sont les seules espèces animales disponibles pour l’expérimentation présentant un statut immunodéprimé (avec des mutations spontanées ou génétiquement modifiées) indispensable à l’implantation de cellules tumorales humaines dans le cadre de la recherche en oncologie. Le statut immunodéprimé de l’animal choisi est également important pour évaluer l’immunothérapie du cancer, car l’espèce choisie doit simultanément tolérer la transplantation de tumeurs humaines et de cellules immunitaires humaines. Pour finir, les souris et les rats autorisent une variété de techniques d’administration, de prélèvement et de chirurgie présentant des analogies avec ce qui peut être réalisé en recherche clinique sur l’homme. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte (6 semaines d’âge minimum pour leur réception et 8 semaines pour la manipulation).