Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 17/03/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-363297)
40 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. On leur implante des cellules de cancer du poumon sous la peau ou dans le poumon, puis on répète deux fois des séances d’imagerie TEP et IRM sous anesthésie pour évaluer un nouveau radiotraceur de l’hypoxie. Le porteur indique que le modèle intra-pulmonaire peut provoquer des difficultés respiratoires et un essoufflement. Les retombées annoncées, un premier essai clinique de phase 0/1, restent formulées comme une perspective, l’objectif immédiat étant de valider le radiotraceur.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Le cancer du poumon représente un problème de santé publique majeur, en étant le 2ème cancer le plus fréquent chez l’homme et le 3ème chez la femme. Il est aussi le plus meurtrier en représentant à lui seul 20% des décès par cancer. Le pronostic vital est directement corrélé au stade de la maladie ainsi qu’à la rapidité de la prise en charge diagnostique et thérapeutique. L’imagerie TEP (Tomographie par Emission de Positons) de l’hypoxie est considérée comme pouvant être un outil pertinent pour cartographier avec précision et une grande sensibilité les cellules cancéreuse. Elle est particulièrement recherchée pour, outre le diagnostic précoce, la détection des récidives et le suivi des traitements afin de mieux les adapter et les optimiser, en particulier dans le cadre de programmes de radiothérapie. Cependant, les radiopharmaceutiques usuels ciblant l’hypoxie, tels que le [18F]FMISO qui a déjà fait l’objet de plusieurs essais cliniques chez des patients atteints de cancers du poumon, conduisent à des images avec des très faibles contrastes et les délais d’acquisition sont très longs. Le projet consiste en l’évaluation d’un nouveau radiotraceur pour l’imagerie TEP de l’hypoxie, le [18F]FLUSONIM, dans des modèles précliniques de cancer du poumon, dans la perspective d’un futur transfert clinique. Notre équipe de recherche travaille depuis de nombreuses années au développement de nouveaux radiotraceurs pour l’imagerie TEP. Les études antérieures de développement du [18F]FLUSONIM ont montré des performances encore inégalées pour l’imagerie de l’hypoxie en termes de contrastes (1,5 à 9 fois plus élevés que ceux obtenus avec le [18F]FMISO) et de délais d’acquisition (20-60 min versus 2,5-3,5 h pour le [18F]FMISO) dans plusieurs modèles animaux de cancers hypoxiques (rhabdomyosarcome, glioblastomes et mélanome) par rapport aux animaux sains. Cette demande d’autorisation de projet inclut deux modèles précliniques avec implantation des cellules cancéreuses LLC (Lewis Lung Carcinoma) en sous-cutané ou en intra-pulmonaire chez la souris. Le caractère hypoxique de ces deux modèles est bien attesté. Le modèle sous-cutané est un modèle classique et largement utilisé en recherche préclinique. Le modèle intra-pulmonaire se rapproche de la pathologie humaine et il n’a jamais été utilisé en TEP.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Les résultats attendus concernent la validation du radiotraceur pour l’imagerie TEP de l’hypoxie spécifique et performante dans les deux modèles de cancer du poumon dans le but d’un premier essai clinique en phase 0/1.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
L’ensemble des interventions qui suivent sont réalisées sous anesthésie générale: 1) Implantation de cellules tumorales en sous cutané ou en intra-pulmonaire (environs 5 min par animal). 2) Pour le modèle intra-pulmonaire uniquement, suivi de la croissance tumorale tous les 2 à 3 jours par IRM (environ 10 min). 3) Injection intraveineuse d’un radiotraceur suivi d’une imagerie TEP (durée de 75 min) puis d’une série d’acquisitions IRM (environ 20 min). Chaque animal est soumis à ce protocole deux fois à environs une semaine d’intervalle.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Le modèle sous-cutané est de classe légère. Les effets indésirables attendus sont faibles: stress à l’induction de l’anesthésie et au réveil, éventuelle douleur au point d’injection (mais encore jamais observée jusqu’à aujourd’hui dans nos expériences antérieures). Le modèle intra-pulmonaire est de classe modéré car l’implantation est plus complexe à réaliser et à suivre. Les nuisances peuvent être des difficultés respiratoires et un essoufflement excessif nécessitant une surveillance accrue durant la croissance tumorale et pendant l’anesthésie.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les animaux sont porteurs d’une tumeur, il est donc impossible de laisser en vie ou de les réutiliser à l’issu des procédures expérimentales.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
L’imagerie TEP préclinique in vivo utilisée en mode dynamique est la seule technique qui permet d’accéder à l’ensemble des données pharmacocinétiques des radiopharmaceutiques, avec une grande fiabilité. Aucune étude in vitro ne peut être utilisée en remplacement.
2. Réduction
L’imagerie TEP dynamique est un outil puissant pour évaluer un nouveau radiotraceur avec un nombre limité et minimisé d’animaux. Le protocole étant peu invasif, un même animal peut être réutilisé pour plusieurs sessions d’imagerie, réduisant ainsi le nombre total d’animaux nécessaire. Le projet est organisé de façon à optimiser le nombre d’animaux par groupe. Le nombre d’animaux prévu par condition expérimentale est restreint (au moins 8, maximum 10 par lot, sachant qu’un seul lot peut être suffisant) et reste suffisant pour les tests statistiques soient valides et représentatifs d’éventuelles variations interindividuelles.
3. Raffinement
Tous les animaux seront hébergés en animalerie conventionnelle respectant leurs besoins physiologiques et comportementaux. Ils ont accès à l’eau et à la nourriture à volonté. Les cages sont enrichies par la présence d’un dôme de cellulose et de lanière de papier kraft permettant de réaliser des abris. Les imageurs TEP/IRM ainsi que l’ensemble de l’environnement technique, sont adaptés aux rongeurs. Afin de limiter leurs mouvements durant l’imagerie et de maintenir des conditions physiologiques correctes, les animaux seront anesthésiés par voie gazeuse avec un monitoring de température et un suivi de la fréquence respiratoire. Les injections se feront sans recours à la chirurgie, et aucune douleur n’est attendue. Les animaux seront surveillés durant les 24 heures suivant les expériences d’imagerie afin de contrôler l’absence de signes visibles de douleur (prostration, perte de poids, état anormal du poil ou des yeux) ou de problème au niveau du point d’injection (démangeaisons, état anormal de la peau). En cas d’apparition de ces signes, il est prévu un traitement antidouleur pendant 2 jours. La non-résolution de cette douleur est considérée comme un point limite et entrainera une mise à mort de l’animal. Nous n’avons jamais eu besoin de recourir à des antidouleurs dans les protocoles d’imagerie TEP réalisés jusqu’à ce jour.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Les cellules LLC sont syngéniques des souris C57Bl/6 qui sont donc choisies comme espèce animale. Les cellules LLC étant issues de souris mâles, les animaux utilisés seront tous de sexe masculin. Le laboratoire dispose de l’infrastructure nécessaire pour les expérimentations chez les rongeurs. L’imageur TEP préclinique est adapté pour l’imagerie corps entier de la souris permettant d’accéder aux données de biodistribution générale du nouveau radiotraceur. Le modèle tumoral, qu’il soit sous-cutanée ou intra-pulmonaire, est bien maitrisé, reproductible, tout en étant de classe légère, et surtout pertinent vis-à-vis de la pathologie cancer du poumon et des propriétés hypoxiques. Les animaux utilisés seront de jeunes adultes (à partir de 8 semaines), de tailles et poids raisonnables et compatibles avec le volume du berceau de l’imageur.