Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 06/03/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-553756)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Afin de mieux comprendre la résistance aux androgènes dans le cancer de la prostate (CaP), ce projet vise à étudier les effets de la castration chirurgicale dans plusieurs modèles murins de cancers prostatiques. En effet, le traitement du cancer de la prostate chez l’homme repose sur la chirurgie et l’utilisation de traitement anti androgénique appelé castration chimique. Malheureusement, après un temps limité de sensibilité aux traitements, 20% des patients développent des résistances à ces traitements et les cancers « résistants à la castration » sont de très mauvais pronostic. Il est donc primordial de mieux comprendre la résistance à la castration. Les études récentes menées au laboratoire mettent en évidence une implication forte du facteur de transcription Hif1a induit par l’hypoxie dans le développement de la résistance à la castration. Ainsi nous voulons étudier le mécanisme moléculaire sous-jacent pour mieux comprendre par quel biais l’inactivation de Hif1a rend ces tumeurs sensibles à la castration. Nos données préliminaires montrent un infiltrat de cellules natural killer majeur dans les souris sensibles à la castration comparé à celles qui présentent des tumeurs résistantes à la castration. L’objectif est donc de conduire une étude dans laquelle les cellules natural killer sont bloqués ou stimulés afin de voir la réponse sur la croissance des tumeurs après castration. Comme nos premières études déjà publiées montrent également un effet de l’inhibition d’Hif1a sur la résistance à la castration nous aimerions tester l’effet synergique de l’inhibition de Hif1a et de l’activation des cellules NK dans des cancers résistants à la castration. L’objectif est également d’étudier le rôle des cellules natural killer dans l’initiation des métastases.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet permettra de déterminer si la stimulation des cellules Natural killer peut empêcher l’apparition de métastases et si la combinaison entre la stimulation des cellules Natural killer et l’inhibtion de Hif1a peut permettre une meilleure sensibilisation à la castration et par quels mécanismes. Si cela s’avère être le cas, cette étude pourra ouvrir de nouvelles pistes thérapeutiques pour le traitement du cancer de la prostate résistant à la castration.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les souris subiront 5 injections sur 5 jours pour induire l’apparition des tumeurs (5 minutes par souris), puis une intervention chirurgicale (castration ou contrôle) à différents stades de la tumeur (30 min par souris) et les injections de traitement stimulant ou bloquant les cellules natural killer 1 à 3 fois par semaine pendant 0 à 4 semaines (jusqu’à 12 minutes) et une administration d’un inhibiteur de l’hypoxie 5 fois par semaine pendant 0 à 3 semaines ( jusqu’à 15 minutes). Les animaux subiront donc 1 heure et 02 minutes d’intervention.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les effets secondaires post chirurgicaux sont principalement des douleurs mineures facilement prévenues par une antalgie post-opératoire systématique. Une infection post-opératoire peut survenir dans de très rares cas. En cas de mauvaise ligature des artères, une hémorragie peut avoir lieu. Cette complication est très rare et facilement visible du fait du gonflement important de la zone et d’effets secondaires généraux sur l’animal. Le blocage des cellules natural killer a été déjà éffectué dans de nombreuses études chez la souris et sont administrés en routine par un laboratoire collaborateur sans observation d’effets secondaires. L’activation des cellules natural killer peut engendrer une perte de poids transitoire des souris traitées dans les 48h suivant l’administration, les souris reprennent habituellement leur poids de départ dans la semaine qui suit l’injection. La croissance des tumeurs de prostate est lente et donc les variations de poids liée à leur croissance ou régression sur 2 semaines est négligeable. L’inhibition de l’hypoxie peut entrainer une perte de poids général de l’animal qui sera suivi au cours du temps.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les animaux seront mis à mort en fin de procédure afin de collecter les organes et de les analyser.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Aucun modèle cellulaire récapitule la cinétique et la complexité cellulaire impliquées dans la formation de lésions précancéreuses. Cette complexité rend nécessaire l’utilisation d’expériences in vivo pour comprendre ce phénomène et identifier d’éventuelles cibles thérapeutiques.Par ailleurs, nous utilisons des organoïdes dérivés des tumeurs pour étudier un certain nombre de paramètres, cependant l’étude du microenvironnement nécessite de se placer en condition in vivo stricte.
2. Réduction
Pour les analyses moléculaires et de populations cellulaires, plusieurs paramètres seront évalués, notamment les niveaux d’expression des protéines ou des ARN. Pour les études histologiques, les niveaux d’expression des protéines, en plus de leur localisation, seront déterminés par immunofluorescence. Étant donnée l’hétérogénéité phénotypique et la variabilité interindividuelle attendue le nombre d’animaux utilisés dans ce projet est réduit au minimum sans compromettre les objectifs du projet. Afin d’obtenir des résultats significatifs avec une bonne puissance, nous aurons besoin de 20 animaux par groupe. Le nombre d’animaux sera de 8660 souris maximum.
3. Raffinement
On procèdera à l’anesthésie générale des souris par inhalation d’isoflurane, et après l’induction, une analgésie par buprénorphine en injection intrapéritonéale sera faite. En post-opératoire, une analgésie systématique par injection de métacam sera faite. Une attention particulière sera accordée au niveau de la zone d’incision avec surveillance des points de suture, palpation abdominale et inspection à la recherche de signe d’infection locale. En cas de signe de douleur, de la buprénorphine sera administrée jusqu’à 3 fois par jour. Si un point limite est atteint, l’animal sera mis à mort. Pour le bien-être social des animaux, les groupes seront respectés et les animaux seront remis en cage avec leurs partenaires préalables. Aucun animal ne sera laissé isolé dans sa cage.Par ailleurs, les animaux castrés (ouverture abdominale avec retrait des tesitcules) et les animaux opérés mais non castrés (ouverture abdominale sans retrait des tesitcules) seront séparés: une cage opérée mais non castrée versus une cage castré par exemple pour éviter tout risque de domination. En cas de signe de douleur (dos voute, un pelage hérissé ou inactivité après stimulation, l’animal sera retiré de l’étude et pourra bénéficier de soins après l’avis du vétérinaire. Après les injection-intrapéritonéales, les animaux seront surveillés quotidiennement pour détecter une éventuelle infection sur les sites d’injection, et en cas d’observation de rougeur, de voussure ou de signe de douleur, les animaux seront retirés de l’étude et un avis vétérinaire sera pris. Par ailleurs, pour prévenir une éventuelle perte de poids liée aux traitements, le poids sera pris 1 fois par semaine pendant la durée de l’étude et si une diminution est observée, de la nourriture enrichie sera administrée aux souris, si une perte de poids une perte de plus de 20% était détectée, les animaux seraient mis à mort et retirés des études.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La souris est un animal qui a un système immunitaire largement décrit dans la littérature et qui est proche de l’humain avec une immunité innée et adaptative, ce qui est crucial pour la mise en œuvre de notre projet d’étude sur l’interaction des cellules épithéliales de la prostate avec le microenvironnement tumoral. De plus, les souris qui seront utilisées expriment les mêmes protéines que l’homme, ce qui permet de générer les mutations les plus fréquemment identifiées dans le CaP humain. L’ensemble de ces résultats nous permettra d’étudier au plus près l’évolution des lésions de CaP afin de développer des stratégies personnalisées de prévention, de surveillance active et/ou de traitement précoce. Les animaux utilisés seront adultes. A l’âge de 8 semaines, nous administrons un produit pour induire le développement de tumeurs. Puis à différents temps, nous débutons les expériences (castration, neutralisation des cellules Natural Killer, stimulation de ces cellules et l’inhibition de l’hypoxie) avec les différents groupes expérimentaux et nous euthanasierons les animaux à un temps court et un temps long après les traitements.