Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 14/05/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-501641)
Un score de douleur compris entre trois et huit déclenche des mesures correctives, en dessous de trois aucune mesure n’est prise. 6 341 souris vont être utilisées, dont 4 841 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, toutes tuées à l’issue. Elles reçoivent une injection de cellules tumorales, par voie intraveineuse pour disséminer la tumeur dans tout l’organisme ou en sous-cutané, puis entre cinq et vingt injections de composés répétées tous les trois jours jusqu’au soixantième jour. Le porteur décrit un développement tumoral dans le foie et le cerveau pouvant provoquer une paralysie, l’objet du projet étant d’évaluer des immunothérapies censées réactiver des cellules tueuses naturelles devenues dysfonctionnelles.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Le cancer est un fléau mondial qui touche des dizaines de millions de personnes dans le monde chaque année et qui est l’une des principales causes de mortalité. Les immunothérapies ont considérablement amélioré la prise en charge des patients et leur espérance de vie. La compréhension du système immunitaire, portée par l’utilisation de différents modèles murins, est à l’origine du développement de ces immunothérapies et de leur application à l’Homme. Les principales immunothérapies ciblent des lymphocytes de l’immunité adaptative. Cependant, les taux de réponse observés chez les patients restent hétérogènes et des effets secondaires importants, pouvant entraîner la mort des patients, sont observés. Ainsi, la recherche se penche sur des stratégies alternatives. Certaines cellules tueuses naturelles, des lymphocytes de l’immunité innée sont spécialisées dans l’élimination des cellules tumorales. Récemment, de nouvelles immunothérapies ciblant ces cellules se sont montrées extrêmement prometteuses. Ces nouvelles molécules sont des structures favorisant l’interaction entre les cellules cellules tueuses naturelles et les cellules tumorales en créant un pont moléculaire. A l’aide d’un modèle murin de lymphome, nous avons montré que la stimulation chronique de ces cellules tueuses naturelles par les cellules tumorales entraîne leurs dysfonctions et que le contrôle des cellules tumorales était moins efficace dans des organes tels que le foie, la moelle ou encore les poumons. Les dysfonctions de ces cellules tueuses naturelles sont observées dans de nombreux cas de cancers chez l’Homme mais ne sont jamais prises en compte dans le développement et l’évaluation de l’efficacité des nouvelles immunothérapies. De plus, la dissémination des cellules tumorales dans l’organisme (métastases) est caractéristique d’un mauvais pronostic clinique. Il est donc important de déterminer si ces nouvelles immunothérapies peuvent engager les cellules tueuses naturelles dysfonctionnelles et améliorer la prévention de la dissémination des cellules tumorales. Il s’agit de questions centrales dans la compréhension de l’efficacité de ces nouvelles immunothérapies. Cela permettra d’adapter l’utilisation thérapeutique de ces molécules en fonction de leur capacité ou non à favoriser le contrôle tumoral dans différents organes colonisés par des métastases ou dans le but de prévenir leur apparition qui corrèle avec un mauvais pronostic pour les patients.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Les immunothérapies ont révolutionné le traitement des cancers mais leur efficacité reste hétérogène et de nombreux patients (10 millions en 2022) meurent encore de cancers. Il est donc important d’améliorer l’efficacité et la compréhension des immunothérapies afin d’améliorer le taux de succès et donc d’impacter significativement l’espérance de vie des patients. Ce projet permettra d’obtenir à court terme une vue d’ensemble du panel d’action de ces nouvelles immunothérapies dans le contrôle tumoral médié par les cellules tueuses naturelles dans différents organes et leur capacité d’action sur ces cellules dysfonctionnelles. Ainsi, cela permettra à plus long terme 1/ d’adapter l’utilisation de ces immunothérapies en fonction de la localisation de la tumeur ciblée, 2/ d’utiliser ces molécules en combinaison avec des thérapies ciblant préférentiellement la tumeur primaire et 3/ d’améliorer la compréhension de l’efficacité des traitements à base de ces nouvelles immunothérapies pour une utilisation la plus efficace chez l’Homme.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les cellules tumorales seront injectées en intraveineuse sur souris vigile (1 injection) ou en sous-cutané sur souris anesthésiées (1 injection). Les composés thérapeutiques seront administrés par voie intraveineuse sur souris vigile (tous les 3 jours jusqu’à la fin de la procédure soit entre 1 et 20 injections maximales). Une population de cellules immunitaires sera éliminée se fera par injection intra-péritonéale (1 injection). Le prélèvement sanguin unique ou encore la mesure de la charge tumorale (tous les jours jusqu’à la fin de la procédure) se fera sur souris anesthésiées. L’ensemble de ces gestes seront réalisés par un personnel formé, compétent et expérimenté. Ainsi, chacun de ces gestes durera moins d’une minute.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
L’injection des cellules tumorales par voie intraveineuse caudale, réalisée sur souris vigile peut être source de stress et de légère douleur. Lors de l’injection des cellules tumorales par voie sous-cutanée, les souris seront anesthésiées afin de réduire leur stress et douleur. L’injection des immunothérapies par voie intraveineuse réalisée sur animal vigile peut être source de stress et de légère douleur. Les animaux inclus dans cette étude subiront entre 5 injections intraveineuses (pour les molécules non efficaces) et 20 injections intraveineuses (Début à J1 et fin à J60, pour les molécules efficaces). La manipulation des souris pour les pesées, la répartition aléatoire des souris dans les groupes de traitements, ou encore la contention représentera un stress de courte durée pour les souris. Certains animaux subiront un prélèvement sanguin unique réalisé sous anesthésie gazeuse juste avant leur mise à mort. Le développement des tumeurs elles-mêmes peut entraîner des douleurs chez les animaux. En effet, l’injection par voie intraveineuse des cellules tumorales entraîne leur dissémination dans tous l’organisme ce qui favorise le développement tumoral dans des organes vitaux (foie, cerveau) pouvant entrainer une paralysie (atteinte moelle osseuse). D’après l’expérience et notre connaissance du modèle, nous pouvons anticiper des signes très précoces de souffrance grâce à un test simple d’agrippement et mettre fin à l’expérience avant l’atteinte des points limites. D’autres effets indésirables peuvent être observés tels qu’une perte de poids, une modification du comportement (prostration) dans les modèles sous-cutané et intraveineux ou encore une inflammation/irritation de la tumeur (tumeur en sous-cutanée). Enfin, d’après notre expérience, l’utilisation de ces immunothérapies n’entraîne pas d’effets indésirables importants mais peut entrainer une perte de poids ainsi qu’une modification comportementale transitoire.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les animaux seront mis à mort car chaque procédure implique des prélèvements d’organes ainsi qu’un développement tumoral entrainant l’atteinte de points limites justifiant leur euthanasie.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
L’étude de l’efficacité d’un composé thérapeutique ciblant la réactivation des cellules tueuses naturelles dysfonctionnelles implique de se placer dans un système biologique complexe tel que le microenvironnement tumoral. De plus, l’efficacité de ces molécules peut dépendre de leur métabolisation et de leur distribution dans l’organisme, il est donc nécessaire d’utiliser un modèle animal afin que l’ensemble de ces caractéristiques soient présentes. En effet, il n’est, dans l’état actuel des connaissances, pas possible de prendre en compte l’ensemble de ces paramètres dans des modèles vitro ou ex vivo. Cependant, l’ensemble des molécules auront été préalablement testées in vitro afin de vérifier leur fonctionnalité.
2. Réduction
Afin de limiter l’utilisation d’animaux, les molécules testées auront été préalablement testées in vitro. De par l’utilisation d’un modèle adapté à la génération de grandes quantités de cellules tueuses naturelles dysfonctionnelles, nous pourrons réaliser la plupart des analyses à partir des mêmes échantillons et donc sur un même animal. Cela contribue à réduire l’utilisation inutile d’animaux supplémentaires. Au cours d’une procédure pilote, nous déterminerons l’efficacité de ces molécules in vivo, la dépendance des cellules tueuses naturelles ainsi que la concentration optimale d’utilisation dans ces modèles tumoraux, ce qui permettra de calibrer l’utilisation de ces molécules dans ce projet. Cela permettra de réduire la quantité d’animaux utilisés lors de l’ensemble de ce projet. En se basant sur les données de la littérature ainsi que sur notre expérience, des groupes de 5 animaux maximum seront requis par groupe pour les tumeurs injectées par voie intraveineuse (ou 3 pour des technologies de pointe à l’échelle de la cellule unique). Afin de prendre en compte la variabilité de pousse des tumeurs sous-cutanée, des groupes de 10 animaux maximum seront nécessaires. Si et seulement si les expérimentations tendent à montrer une différence biologique avec l’utilisation des immunothérapies , alors elles seront répétées 2 fois (pour un total de trois expérimentations) afin d’assurer la fiabilité, la robustesse et la significativité des résultats pour publication dans une revue scientifique. Les molécules ne montrant pas d’efficacité dans la procédure pilote seront éliminées dans le reste du projet, ce qui pourra contribuer à réduire le nombre d’animaux utilisés.
3. Raffinement
Afin de réduire le stress des animaux, un temps d’acclimatation minimum d’une semaine sera respecté après l’arrivée des animaux à l’animalerie avant le lancement de toute procédure expérimentale. Toutes les procédures expérimentales du projet seront réalisées en tenant compte du bien-être animal dans le strict respect des règlementations en vigueur et en étroite collaboration avec la structure du bien-être animal et le vétérinaire référant de notre établissement. Un suivi journalier des animaux sera effectué par les expérimentateurs puis une surveillance accrue, matin et soir, sera réalisée les 3 jours précédents la date de mise à mort des animaux dans le but d’anticiper le moindre signe de souffrance. La connaissance approfondie du modèle étudié que nous avons développé, nous permet de prédire les jours auxquels nous obtenons des cellules tueuses naturelles dysfonctionnelles tout en limitant au maximum la souffrance des animaux. Nous nous baserons sur un tableau de notation relatif à la douleur des animaux permettant de déterminer des points limites précis afin d’éviter toute dégradation sévère de l’état général des animaux. Pour cela nous suivrons des signes précoces tels que l’apparence, le comportement, l’aspect ou le volume de la tumeur, la perte de poids, des troubles locomoteurs (agrippement). Si le score cumulé est compris entre 0 et 3, aucune mesure ne sera prise témoignant de l’absence de souffrance. Si le score cumulé est compris entre 3 et 8 alors des mesures correctives seront prises. Ces mesures correctives seront adaptées à la situation et comprennent l’introduction d’enrichissements supplémentaires, une surveillance accrue, une mise à disposition de nourriture humidifiée ou gélifiée, une pulvérisation de spray cicatrisant et antiseptique sur les lésions cutanées ou une mise à mort précoce. Si l’un des paramètres observés atteints le plus haut degré d’évaluation ou que le score cumulé est supérieur à 9 alors les animaux seront mis à mort. Certains gestes seront réalisés sous anesthésie gazeuse pour limiter le stress et la douleur (injection sous-cutanée ou prélèvement sanguin). Les injections intraveineuses et intrapéritonéales réalisées sur animaux vigiles seront effectuées par du personnel compétent et expérimenté de réduire au maximum le stress et la douleur liés à ces gestes techniques.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Les cellules tueuses naturelles ne sont présentes que chez les mammifères. Parmi ceux-ci, les souris sont choisies comme modèle in vivo de par le haut niveau de similarité de sa biologie par rapport à l’Homme. Bien qu’il existe certaines différences entre l’immunologie murine et humaine, d’innombrables découvertes réalisées chez la souris sont transposables à l’Homme. De plus, les outils et les structures disponibles pour la manipulation des souris, couplé au temps de gestation et de sevrage courts, en font un modèle de choix. Enfin, la richesse des souches murines génétiquement modifiées et des réactifs disponibles permet une compréhension approfondie des phénomènes mis en jeu et ce du niveau moléculaire au niveau de l’organisme entier. Les souris utilisées auront un âge compris entre 7 et 30 semaines lors de leur entrée dans l’étude, âge auquel le système immunitaire de l’animal est décrit comme mature.