Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 08/02/2022
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-517084)
28 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dont 18 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles reçoivent une greffe de cellules de glioblastome dans le cerveau par chirurgie stéréotaxique, suivie d’une chirurgie d’exérèse de la tumeur classée sévère, avec un suivi par imagerie. Le porteur signale que l’hébergement individuel après l’opération peut être une source de stress. Il affirme que le remplacement n’est « clairement pas possible » car la réponse à la chirurgie dépend de phénomènes biologiques complexes.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Le projet se place dans le contexte clinique du traitement des tumeurs cérébrales très agressives : les glioblastomes. Si la tumeur est accessible, le traitement des glioblastomes commence par une ablation chirurgicale (ou exérèse), suivie de séances de radiothérapie et de chimiothérapie. En effet, l’ablation chirurgicale, ne permet dans la plupart des cas de n’enlever que partiellement la masse tumorale même si le bénéfice est indéniable. Les cellules cancéreuses restantes après chirurgie sont ensuite traitées par radiothérapie et chimiothérapie. Ce projet exploratoire se place dans un contexte de développement de modèles expérimentaux « in vivo » plus proches des conditions observées en clinique chez l’être humain. En effet, aujourd’hui, peu de modèles de glioblastome chez l’animal intègrent le traitement chirurgical de la pathologie. Nous souhaitons donc faire évoluer nos modèles pour nous rapprocher au mieux des stratégies thérapeutiques conduites chez l’Homme. Pour cela, notre laboratoire s’est doté d’un système d’imagerie original nommé « OptiMAX » permettant d’obtenir des images des tumeurs greffées chez la souris en « bioluminescence », c’est-à-dire par émission de lumière. En effet, nos cellules de glioblastome expriment la luciférase (lignées U87-Luc et U251-Luc ) et sont capables d’émettre un signal lumineux, que nous sommes capables de détecter et de quantifier grâce à notre appareil d’imagerie non invasive : ceci permet de suivre la croissance des tumeurs, et de détecter la présence de quelques cellules restantes. Cette technique a déjà été utilisée au laboratoire dans le cadre des projets précédents). Dans ce projet, l’imagerie par bioluminescence va nous permettre de suivre la première phase de croissance des tumeurs implantées et de définir le meilleur moment pour réaliser l’intervention chirurgicale, puis de valider la présence de cellules tumorales résiduelles après l’opération. Enfin, nous allons pouvoir ainsi caractériser la reprise de la croissance après chirurgie.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
La transposition de la chirurgie d’exérèse (stratégie utilisée classiquement en clinique) et du phénomène de récidive sur modèle animal permettra de se placer dans les mêmes modalités qu’en clinique. La maitrise de cette technique est indispensable pour caractériser par la suite le phénomène de résurgence et évaluer l’implication de l’environnement tumoral dans ce phénomène. Une meilleure compréhension des processus associés à la résurgence tumorale sont indispensable pour le développement ultérieur de nouvelles stratégies thérapeutiques.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
-Procédure 1: Xenogreffe intracérébrale stéréotaxique de cellules U87-Luc, U251-Luc : réalisé une fois au début de l’étude (durée de 1h) -Procédure 3 : Chirugie d’exerèse tumorale : réalisé une fois au milieu de l’étude (durée 1h)
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Chirurgie opératoire classée sévère mais utilisation d’analgésiques pour limiter la souffrance des animaux (cf procédure 3) avec mise en place de soins post-opératoires rigoureux. Hébergement en cage individuelle après la chirurgie d’exerèse pouvant conduire à un stress des souris (limitation des interactions sociales directes) mais atténuation de cet effet indésirable en accolant les cages les unes aux autres qui sont de surcroit transparentes.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
– Procédure 1 : Xenogreffe intracérébrale stéréotaxique de cellules U87-Luc, U251-Luc : animaux gardés en vie – Procédure 2 : Suivi par imagerie par Bioluminescence : animaux gardés en vie sauf si un des points limites cités précédemment a été atteint ou dans le cas d’un animal satellite mis à mort 3 jours après avoir retiré la tumeur en vue d’analyses histologiques – Procédure 3 : chirugie d’exérèse : animaux gardés en vie
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Le remplacement des expérimentations animales par des méthodes alternatives n’est dans ce contexte clairement pas possible puisque le développement et la réponse à la chirurgie d’exérèse de tumeurs cérébrales dépend de phénomènes biologiques complexes (influence du microenvironnement tumoral, activation de la microglie et des astrocytes, envahissement du parenchyme cérébral, angiogenèse…). De plus, la mise en place d’une tumeur est un phénomène multifactoriel impliquant différents types cellulaires (cellules tumorales, cellules endothéliales, stroma…). L’ensemble de ces facteurs complexes ne peut être appréhendé qu’in vivo sur un modèle animal.
2. Réduction
Les données issues des études précédentes, nous ont permis de réaliser un premier suivi en imagerie de la croissance des lignées -Luc citées précédemment implantées en stéréotaxie, en l’absence de stratégie de traitement (groupe contrôle). Les données générées seront donc exploitées et permettront de réduire le nombre d’animaux utilisé dans les séries sans exérèse (5 souris par lignée au lieu des 8 nécessaires dans les séries avec exerèse)
3. Raffinement
La validation de la chirurgie d’exérèse partielle de la tumeur ainsi que le phénomème de résurgence par imagerie par Bioluminescence nécessite un suivi longitudinal des souris. Chaque animal sera son propre témoin ce qui constitue une stratégie permettant une utilisation judicieuse des animaux et assure une rigueur scintifique
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Dans les études menées en oncologie, les modèles animaux utilisés sont majoritairement les modèles murins (souris et rats). Les souris constituent l’espèce de référence compte tenu de leur accessibilité et de leur facilité de manipulation. Les souris athymiques présentant une lymphopénie T, sont classiquement utilisées dans le cas de greffes de cellules tumorales humaines du fait leur immunodéficience, il n’y a ainsi pas de rejet du greffon tumoral implanté. Nous privilégions des souris femelles plus sociables, pour faciltier l’hébergement collectif. Des souris âgées de 6 semaines sont utilisées, à un stade où leur conformation crâniale correspond à celle de l’atlas de stéréotaxie.