Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 31/07/2026
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-509810)
Pour établir si des Escherichia coli pathogènes accélèrent les lésions cancéreuses du côlon, 2 372 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles sont mises à jeun une nuit, gavées jusqu’à six fois, reçoivent jusqu’à sept injections intrapéritonéales et jusqu’à sept instillations intrarectales sous anesthésie, chacune d’environ trente minutes. Le porteur attend une diarrhée passagère et une perte de 10 % du poids après l’administration de l’agent inflammatoire, et prévoit une perte de poids modérée dans la dernière phase pour les groupes colonisés par la bactérie. Toutes seront tuées pour le prélèvement de l’intestin et du côlon, et la rubrique raffinement s’interrompt en milieu de phrase, laissant la surveillance annoncée sans description.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Un évènement important dans la genèse et l’évolution des cancers du tractus digestif est la dysbiose (déséquilibre) du microbiote intestinal. Ceci a été établi chez les patients atteints de cancer colorectal, et confirmé dans le modèle animal murin. Comment la présence, liée à ces dysbioses, de certaines bactéries peut promouvoir des mécanismes tumoraux au sein des cellules épithéliales intestinales ou influencer la réponse immunitaire pro ou antitumorale est la question principale à laquelle se propose de répondre ce projet. Notre hypothèse est que des E. coli pathogènes porteuses de certaines toxines et facteurs de virulence pourraient stimuler des mécanismes qui favorisent le développement du cancer dans la couche de cellules recouvrant le tractus digestif (épithelium). Les travaux expérimentaux sur cellules nous ont permis de caractériser les activités enzymatiques de ces toxines, leurs cibles cellulaires ainsi que certains mécanismes de réponse de la cellule normale de l’hôte pour maintenir l’intégrité du génome et une homéostasie tissulaire lorsque ces voies sont exacerbées. Basés sur le développement du modèle de souris colonisée par E. coli et sensibilisés au cancer colorectal par action d’un mutagène local ou par traitement chimique, les objectifs de ce projet sont : i. D’analyser si la sévérité des lésions cancéreuses ou inflammatoires intestinales induites par le traitement mutagène ou mutagène et inflammatoire peut être accélérée par la présence de E. coli pathogène dans le compartiment intestinal, ceci plus particulièrement dans la souris défi-ciente pour un gène d’homéostasie, associé au développement de tumeurs lorsqu’il est muté, que nous avons caractérisé. ii. De déterminer si ces mécanismes sont associés à des effets systémiques. iii. De définir les toxines et facteurs de virulence bactériens impliqués, en colonisant les souris par des bactéries génétiquement invalidées dans chacun des gènes étudiés. Ceci établira le rôle causal d’un ou plusieurs facteurs bactériens dans l’étiologie du cancer colorectal.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet apportera une meilleure compréhension des mécanismes à l’origine du développement des cancers colorectaux induits par E.coli pathogène. De plus ces données peuvent aboutir à des stratégies de dépistage et prévention du développement du cancer colorectal par surveillance du microbiote fecal ainsi que nous permettre d’identifier des cibles thérapeutiques.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les souris seront mises à jeun sur une nuit (1 fois par souris, moins de 16h) ce qui peut induire un stress dû à l’absence de nourriture pendant cette période. Elles pourront développer une irritation œsophagienne due à la répétition d’administrations par gavage (maximum 6 par souris, au moins 24h entre 2 actes, durée de l’acte inférieure à 30 s). Certaines souris recevront un traitement par injection intraperitonéale qui peut provoquer une douleur légère, réversible et de courte durée (maximum 7 par souris, 1 semaine entre 2 actes, durée de l’acte inférieure à 30 s). Certaines souris recevront un traitement par instillation intra-rectale, sous anesthésie chimique, pouvant provoquer un inconfort passager (maximum 7 par souris, 1 semaine entre 2 actes, durée de l’acte d’environ 30 minutes). Les souris seront mises à mort par une méthode réglementaire en fin de procédure.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les effets indésirables potentiellement attendus sont modérés. Durant la période de traitement par un mutagène (6 semaines) aucun effet indésirable n’a été rapporté pour la lignée murine étudiée dans la littérature. Il est attendu dans les 2 à 3 jours suivant l’administration sur 7 jours d’agent inflammatoire l’apparition de diarrhée passagère. Elle peut s’accompagner d’une perte de 10% du poids de l’animal, qui devrait revenir à la normale en quelques jours. Durant la progression du protocole, il est envisageable que les groupes colonisés par la bactérie contrôle, et pour lesquels nous anticipons une accélération ou aggravation des lésions pré-tumorales, présentent une perte de poids modérée dans la dernière phase de l’essai.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure : ils ne peuvent être ni réutilisés, ni replacés, ni adoptés car la finalité des procédures correspond au prélèvement du tractus intestinal (intestin + colon) de chaque animal.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Des études in vitro préliminaires sur cellules et organoïdes ont permis de mettre en évidence l’intérêt du facteur de virulence bactérien étudié dans ce projet dans des questions en lien avec le cancer colorectal. Cependant, pour confirmer le rôle de ce facteur dans la capacité de différentes souches bactériennes à induire des lésions pré-néoplasiques ou néoplasiques, seul un modèle in vivo permet de répondre aux questions complexes soulevées par ce projet, i.e. étudier la réponse d’un organisme entier à une colonisation du microbiote intestinal par une espèce bactérienne particulière sur les mécanismes de tumorigenèse et via la mobilisation de son système immunitaire. Dans le cas de l’infection par E. coli, le modèle souris permet de récapituler l’ensemble de la cascade d’évènements décrits en pathologie humaine, allant du polype au cancer. La réponse immunitaire observée chez la souris reflète parfaitement celle observée chez l’Homme. De même, la souris est une espèce de choix pour l’étude des facteurs de virulence de E. coli car elle est permissive à l’infection par ce pathogène opportuniste sans nécessité de manipulations génétiques ou de modification du statut immunitaire des animaux. Ainsi, l’utilisation du modèle souris se justifie parfaitement car il remplit la condition essentielle de reproduire plusieurs aspects des pathologies observées chez l’Homme.
2. Réduction
Le nombre de souris utilisées sera toujours limité au minimum nécessaire pour fournir des données biologiquement et statistiquement significatives. Le nombre de souris par groupe a été déterminé sur la base d’expériences antérieures du laboratoire et des effets décrits dans la littérature. La littérature concernant ces infections étant abondante et les modèles expérimentaux bien établis, cela permettra d’obtenir des résultats fiables en limitant le nombre d’animaux utilisés. Des tests non paramétriques seront utilisés pour comparer les différents groupes. Plusieurs échantillons seront prélevés (intestin, colon : mise en culture organotypique, ARNs, tissus fixés pour histologie ; feces, …) sur toutes les souris utilisées dans ce projet afin de collecter un maximum d’échantillons et d’éviter de relancer des expérimentations additionnelles. Les effectifs proposés ont été estimés par notre statisticien (pour des tailles d’effets proches de 1) et sont donc dimensionnés par rapport aux objectifs du projet. Le succès d’infection par animal rentre également en considération.
3. Raffinement
Les faibles doses de substance pro cancéreuse utilisées n’ont pas d’effet néfaste rapportés sur la lignée de souris utilisée. Nous serons toutefois particulièrement vigilants grâce à une surveillance accrue au cours des 6 semaines de traitement afin de prévenir au plus tôt tout
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le modèle murin est adapté car il reproduit de nombreux aspects des pathologies humaines étudiées. Des protocoles standardisés d’induction de tumeurs colorectales chez différentes lignées de souris sont publiés et utilisés en recherche fondamentale dans le monde entier. Après une semaine d’acclimatation (animaux commerciaux ou provenant d’une autre animalerie), les souris seront utilisées au stade de jeunes adultes (environ 8-10 semaines). Il s’agit du stade le plus largement décrit et validé dans les publications. A cet âge, nous limitons les biais liés à l’utilisation de souris vieillissantes. De plus, leur taille est suffisante pour une manipulation aisée et leur système immunitaire est mature.