Etude fonctionnelle des vésicules extracellulaires dans la cachexie associée au cancer colorectal EU2/2

Le cancer colorectal prend naissance dans les cellules du côlon ou du rectum. La tumeur cancéreuse (maligne) est un groupe de cellules cancéreuses qui peuvent envahir les tissus voisins et les détruire. Avec près de 45 000 nouveaux cas et 18 000 décès par an, le cancer colorectal reste le 2e cancer le plus meurtrier en France. La cachexie est un affaiblissement profond de l’organisme (perte de poids, fatigue, atrophie musculaire, etc. ) lié à une dénutrition très importante. Dans le cas du cancer colorectal avancé, jusqu’à 60 % des patients souffrent de cachexie qui est fortement associée à un mauvais pronostic de survie. L’impact dévastateur de la cachexie sur le patient et ses proches souligne l’urgence de ce besoin médical non satisfait. La fonction musculaire est également profondément altérée au cours de la cachexie cancéreuse, avec une forte réduction de la force musculaire squelettique. Cependant, les mécanismes impliqués dans le développement de la cachexie liée au cancer colorectal restent incompris. Il a été décrit que des vésicules étaient produites par les tumeurs, assurant une communication entre la tumeur et des organes. Démêler la communication entre le muscle squelettique, le tissu adipeux et la tumeur constitue un enjeu capital pour mieux comprendre les origines de la cachexie cancéreuse. Trouver des biomarqueurs capables d’être détectés avant l’apparition de la cachexie devient primordial pour améliorer la prise en charge et le bien-être des patients. Notre équipe étudie les fonctions d’une protéine régulatrice qui pourrait jouer un rôle dans le développement de la cachexie associée au cancer colorectal en influençant les tissus musculaires distants. Le but de ce projet, qui se déroulera dans deux établissements différents, est de démontrer le rôle de notre protéine dans le développement de la cachexie associée au cancer colorectal.

Cette étude s’appuie sur des résultats précédents obtenus sur des lignées cellulaires en culture. Cependant l’étude du phénomène cachectique n’est possible que grâce à l’utilisation de modèles murins qui ont fait leur preuve dans la littérature. Ces modèles modifiés permettront d’aller voir plus en avant les effets de la protéine d’intérêt

Une pesée de tous les animaux et une mesure de la composition corporelle seront réalisées tous les 2 à 3 jours à l’aide d’un appareil RMN (Résonnance magnétique) qui permet d’obtenir le taux de masse maigre (muscle), de masse grasse et d’eau dans le corps de la souris. Ces mesures prennent moins de 2 minutes par souris et sont réalisées sur des animaux vigiles pendant toute la durée des procédures (2 semaines, ou 4 semaines selon les animaux). Ils auront à disposition une roue d’activité spontanée pendant la durée des procédures et seront libres de courir ou non. Ils réaliseront des tests comportementaux (3 fois 5 minutes et 3 fois 10 secondes / deux sessions pour tous les animaux). 432 animaux vigiles recevront une injection unique (5 secondes). En fin d’expérience, tous les animaux du projet (544) recevront une injection d’anesthésique et d’analgésique (5 secondes) avant d’être euthanasiés.

Le développement tumoral induit un état de cachexie progressif s’accompagnant d’une réduction de masse maigre et d’une perte de poids corporel. Les tumeurs colorectales peuvent provoquer des gonflements de la muqueuse intestinale et des saignements qui apparaîtront les deux dernières semaines de l’étude. Les animaux pourront être stressés lors des mesures de poids et de la taille de la tumeur (mesure hebdomadaire pendant 15 jours), lors de l’évaluation de la composition corporelle (tous les 2 jours pendant 2 ou 4 semaines) et lors des tests comportementaux. Les mesures de tumeur et les injections peuvent également générer une légère douleur pour l’animal.

A l’issue de chaque procédure, les animaux seront anesthésiés puis euthanasiés. Cette mise à mort limite la souffrance des animaux. Nous prélèverons le sang et différents tissus afin d’analyser les marqueurs et l’avancement de l’état cancéreux.

Nous avons choisi de travailler sur trois modèles murins. Le premier modèle consiste à injecter des vésicules chez des souris âgées de 10 semaines. Le deuxième modèle consiste à greffer des cellules murines colorectales cancéreuses sous la peau de souris âgées de 10 semaines. Les cellules cancéreuses utilisées, une fois greffées, sont connues dans la littérature pour induire la cachexie dans les deux semaines suivant la greffe. Nous prenons des jeunes adultes car les animaux auront atteint un poids suffisant qui permet d’observer une cachexie sans entraîner une perte de poids trop rapide. Le troisième modèle est constitué de souris génétiquement modifées répondant spécifiquement à nos besoins en terme d’expression des protéines d’intérêt. La mutation de notre protéine d’intérêt dans ce modèle permettra d’évaluer son rôle dans l’apparition de la cachexie. Ce modèle génère lui aussi la cachexie à partir de l’âge de 16 semaines, âge que nous avons choisi pour débuter nos observations.