Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 19/08/2022
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-604795)
136 souris immunodéprimées vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une injection de cellules cancéreuses humaines dans la glande mammaire sous anesthésie, puis un gavage répété d’une molécule, avant d’être tuées pour prélever leurs tissus. Le projet cherche à établir un lien entre sénescence cellulaire et invasion tumorale, avec des retombées thérapeutiques renvoyées au long terme et à une « preuve de concept ». Le porteur affirme qu’on ne peut pas recréer in vitro la complexité d’un « organisme entier ».
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La sénescence cellulaire ou vieillissement cellulaire est associée à un arrêt de la croissance cellulaire. Le cancer est considéré le plus souvent comme une maladie du vieillissement. La transition épithélio-mésenchymateuse (TEM) au cours de la cancérogenèse consiste à faire passer les cellules cancéreuses d’un état non agressif à un état agressif caractérisé par la capacité des cellules cancéreuses à se déplacer dans l’organisme et à former des métastases. La formation des métastases est responsable de 90% des décès des patients atteints de cancer. La sénescence et la TEM pourraient ainsi se produire dans les mêmes cellules cancéreuses, ce qui nous fait penser que la sénescence pourrait être un prérequis à la TEM. Notre projet vise à démontrer que la sénescence et la TEM peuvent se produire dans les mêmes cellules cancéreuses, à disséquer les régulateurs communs à ces deux processus, et à étudier si l’élimination des cellules en sénescence empêchera la TEM. Nous utiliserons différents types de cellules cancéreuses que nous cultiverons et que nous injecterons à la souris de façon à reproduire le développement d’un cancer dans un organisme entier. Les résultats obtenus seront validés à l’aide d’échantillons de cancers humains présentant une TEM. Différentes approches de biologie cellulaire seront utilisées pour manipuler la sénescence et la TEM.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Les résultats attendus de ce projet devraient établir fermement le lien entre la sénescence des cellules tumorales et la transition épithélio-mésenchymateuse (TEM), et fournir de nombreuses informations critiques sur le processus impliqué dans l’étape précoce de dissémination et d’invasion des cellules tumorales. Les travaux pourraient conduire à la découverte que la TEM et la sénescence cellulaire, pourraient être deux processus coexistant qui apparaissent et participent à une réponse biologique commune impliquée dans la dissémination et l’invasion précoces des cellules tumorales. La « preuve de concept » d’un lien direct entre la TEM et la sénescence cellulaire, aura un impact sur la biologie du cancer en reliant divers domaines d’investigation et en ouvrant de nouvelles voies de recherche. Ces travaux devraient également ouvrir la voie au développement de stratégies innovantes pour prévenir la progression précoce des tumeurs en ciblant la sénescence cellulaire. Les travaux devraient donc fournir des pistes prometteuses pour de nouvelles stratégies thérapeutiques visant à prévenir ou à retarder la progression tumorale et les métastases, augmentant ainsi la durée de vie des patients atteints de cancer. Ce projet devrait donc permettre de décrypter le rôle de la sénescence dans la TEM. À long terme, cela pourrait aider à identifier des médicaments ciblant les cellules en sénescence pour bloquer l’agressivité d’un cancer et ainsi la formation des métastases. Comprendre comment les métastases se forment est un enjeu majeur de santé publique, et notre projet devrait apporter des éléments dans la compréhension de la formation des métastases.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : – une injection unique de cellules cancéreuses humaines dans la glande mammaire sous anesthésie générale (10-12 minutes/animal) ; – un gavage d’une molécule (ou son solvant) qui intervient 3 semaines après l’injection des cellules à raison de 5j/7 ou 3j/7 durant 1 à 7 semaines selon les groupes de traitements (1 minute/animal). Les animaux seront ensuite euthanasiés par une méthode réglementaire afin de réaliser les différents prélèvements et analyses nécessaires pour répondre à la question scientifique.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les nuisances ou effets indésirables attendus sur les animaux peuvent être une inflammation au site d’injection des cellules tumorales, une détresse respiratoire lors de l’anesthésie de l’animal, un amaigrissement de l’animal ou une gêne de l’animal en raison du développement de la tumeur. Les traitements seront administrés par gavage pouvant induire un stress léger mais non traumatique.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
A l’issue des temps de traitement prévus, les animaux seront tous euthanasiés par une méthode réglementaire afin de réaliser les différents prélèvements et analyses nécessaires pour répondre à la question scientifique.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Un système vivant est nécessaire pour étudier les acteurs mis en jeu dans la progression tumorale qui est au cœur de ce projet. Il n’est pas possible de recréer in vitro la complexité d’un organisme entier avec tous les acteurs cellulaires rentrant en jeu. Le modèle d’injection intraductale des cellules tumorales à la souris SCID reste un des meilleurs modèles à ce jour pour étudier spécifiquement l’invasion tumorale in vivo
2. Réduction
Le projet impliquera un total de 136 animaux. Nous limitons au maximum le nombre d’animaux par groupe de façon à obtenir des résultats statistiquement fiables. A cause des variabilités inter-animales et intergroupes, un nombre trop restreint d’animaux engendrerait des résultats trop variables et non valides. Compte tenu des données de la littérature (variabilité attendue) et des effets espérés, un test de puissance statistique (test de comparaison des portions binomiales) a été utilisé pour déterminer le nombre minimum d’animaux nécessaire pour cette étude. Nous adapterons chaque test statistique en fonction du type de résultats et d’analyse à effectuer.
3. Raffinement
Dans la réalisation de ce projet, l’ensemble des procédures ont été mise au point afin de permettre une interprétation fiable dans le respect du bien-être animal, en limitant la douleur et le stress (anesthésie, analgésie, etc.). Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation (surveillance quotidienne 7j/7, contrôle des températures/hygrométrie, nombre d’animaux par cage, etc.), les animaux disposent de nourriture et d’eau ad libitum. Le milieu est enrichi à l’aide de coton de nidification ou de maison de type igloo. Nous nous efforçons à chaque instant de raffiner nos procédures afin de garantir le bien-être des animaux en cours de procédure grâce à une surveillance attentive (point limite) et des soins adaptés (anesthésie, analgésie, etc.).
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Justification de l’espèce : Nous travaillons avec des souris immunodéprimées car ces animaux acceptent la xénogreffe de cellules tumorales humaines et constituent des modèles validés pour l’étude la progression tumorale. Description du ou des modèle(s) : La souris SCID est le standard pour les études précliniques relatives à l’évaluation in vivo des effets d’anti-tumoraux sur des cellules humaines. Stade de développement : Les souris seront utilisées à 10 semaines d’âge après 1 à 2 semaines d’acclimatation au sein de l’établissement utilisateur. Cet âge est optimal pour notre étude. En effet, la formation des tumeurs in situ à 4 semaines et des tumeurs invasives à 10 semaines a été rapportée après injection intraductale des cellules tumorales mammaire à des souris SCID femelles âgées de 10 semaines.