Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 23/06/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-701568)
400 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune reçoit par chirurgie une greffe de cellules tumorales directement dans l’organe visé, prostate ou autre, puis passe deux séances d’imagerie par semaine sous anesthésie pendant six semaines, avant la mise à mort pour prélèvement des tissus. Le porteur indique que la chirurgie et la croissance des tumeurs peuvent provoquer des douleurs. Il justifie le choix de la souris par sa proximité génétique avec l’humain mais aussi par ses « faibles coûts », ses cycles de reproduction courts et sa « facilité de manipulation ».
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Le cancer touche 382000 personnes par an et avec 157400 décès annuel, soit environ 40 % du total, il représente la première cause de mortalité en France. C’est surtout la première cause de mortalité prématurée (avant 65 ans). Un homme sur deux et une femme sur trois sont concernés, avec des localisations différentes selon le sexe : le cancer de la prostate est de loin le cancer le plus fréquent chez l’homme avant le cancer du poumon et le cancer colorectal, et, chez la femme, le cancer du sein est le plus fréquent avant le cancer colorectal et le cancer du poumon. L’incidence globale du cancer augmente chaque année en raison du vieillissement de la population, de la généralisation des techniques d’exploration et de dépistage, et de causes environnementales. Grâce aux progrès de la prévention, du diagnostic précoce et de la prise en charge, le risque de mourir d’un cancer a diminué depuis 25 ans. Cependant, il n’en demeure pas moins un fléau déclaré priorité de santé publique. Les efforts de développement de nouvelles thérapeutiques doivent donc se poursuivre. Les deux premiers critères mis en jeu dans la sélection de nouveaux médicaments antitumoraux sont, d’une part, l’originalité du mécanisme d’action et, d’autre part, l’activité antitumorale expérimentale dans un modèle animal in vivo. Ce projet s’intéresse au suivi du développement tumoral par une approche d’imagerie non-invasive afin d’évaluer l’efficacité de molécules thérapeutiques chez le petit animal (souris). Il aura pour objectif (i) d’évaluer l’apport des modalités d’imagerie pour différents modèles pathologiques, et (ii) de d’évaluer l’efficacité thérapeutique des molécules thérapeutiques testées. Ce projet permettra également une détection précoce des tumeurs (avant qu’elles ne soient palpables), le suivi de la progression tumorale au cours du temps (croissance / invasion / dissémination), et la quantification 2D et/ou 3D des masses tumorales (tumeurs primaires et métastases).
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
L’ensemble de ces données aident à la prédiction du comportement d’un médicament lors d’une administration chez l’Homme.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux subiront une greffe de cellules tumorales en orthotopique c’est à dire sur le site d’intérêt de la pathologie (au niveau de la prostate dans le cas du cancer de la prostate par exemple). Cette procédure induit de la chirurgie et s’effectue sous anesthésie générale gazeuse (durée d’intervention
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les procédures chirurgicales pour l’implantation des cellules tumorales en orthotopique pourront entraîner des douleurs post-opératoires les premières 48h, c’est pourquoi une analgésie de type buprénorphine sera systèmatiquement appliquée en post-chirurgical pour pallier à une éventuelle souffrance. Malgré l’aseptie rigoureuse pratiquée lors de l’étape chirurgicale, il est également possible que l’animal présente de légères complications au niveau des zones incisées, une désinfection locale de la plaie sera alors mise en place et l’anial placé sous surveillance renforcée. En cas d’infection majeure, l’animal sera soumis à un traitement par antibiothérapie. Une observation clinique quotidienne sera également mise en place afin d’évaluer l’état général des animaux opérés. L’administration de traitements par voie orale, intrapéritonéale, intraveineuse ou sous-cutanée et les prélèvements sanguins sont susceptibles d’induire un stress physique aux animaux. L’apparition des tumeurs induites pourra également induire un stress physique et de la douleur. Ces nuisances potentielles nous conduisent à classer ces procédures en classe modérée.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les animaux utilisés dans ce projet auront tous subi une induction de tumeur par injection orthotopique de cellules tumorales. Ils seront tous mis à mort à l’issue des différentes procédures d’imagerie mises en œuvre afin de récupérer les différents tissus pour analyses.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Il n’existe pas de modèle in vitro pouvant remplacer complètement la tumeur dans son microenvironnement et son évolution au sein d’un organisme vivant (prolifération, invasion, dissémination). Il existe cependant des modèles d’étude de clonogénicité, de migration et d’invasion cellulaires in vitro qui permettent d’effectuer un premier criblage d’efficacité de molécules, mais cette efficacité doit ensuite être confirmée chez l’animal
2. Réduction
Les molécules testées sur les animaux lors de ce projet ont déjà fait l’objet de tests sur des cellules en culture afin d’en vérifier l’efficacité sur les cellules cancéreuses implantées chez les animaux. L’exploration par imagerie permettra d’effectuer un suivi longitudinal des animaux (mesures répétées à intervalles réguliers) dans le but de diminuer le nombre d’animaux utilisés. L’utilisation également d’autres approches scientifiques complémentaires après la mise à mort de l’animal permettra également d’optimiser au maximum les résultats obtenus. Les résultats obtenus sont analysés avec des tests statistiques adaptés.
3. Raffinement
Tous les animaux sont hébergés selon les conditions de la réglementation en vigueur (directive européenne 2010/63/UE). Nous veillerons à ce que chaque caged’hébergement bénéficie d’un enrichissement adapté (igloo, tunnel etc…). Les animaux seront anesthésiés pour chaque procédure d’imagerie et une attention particulière sera apportée au maintien de leur température corporelle pendant l’anesthésie. Afin de minimiser le potentiel de souffrance et/ou de détresse chez les animaux, l’utilisation d’analgésique sera mise en place ainsi que l’utilisation de points limites adaptés, d’un arbre décisionnel et des critères d’arrêt de souffrance.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Les petits mammifères, notamment la souris, sont à la base de la compréhension de la pathologie cancéreuse et se sont imposés comme modèles fondamentaux dans la recherche biomédicale. Ils sont d’un grand intérêt pour le criblage de nouvelles molécules car, par la présence de gènes équivalents chez l’homme et la souris, ils intègrent les caractéristiques de la pathologie humaine et apportent de nombreuses connaissances sur les relations entre les cellules tumorales et les tissus normaux, notamment le système immunitaire. Ils permettent également l’étude des phénomènes de vascularisation tumorale et de dissémination métastatique, et aident à la compréhension de la résistance des cellules aux traitements. De plus, ils présentent certains intérêts pratiques décisifs : faibles coûts, cycles de reproduction courts, croissance rapide, facilité de transport, facilité de manipulation, et une très bonne adaptation aux conditions expérimentales. Il est important de noter que les molécules utilisées actuellement en clinique, notamment en chimio- et immunothérapie, ont été découvertes ou évaluées sur ces modèles. Les animaux seront utilisés au stade de jeunes adultes (~4 à 8 semaines) car il s’agit du stade auquel ils sont les plus susceptibles de fournir des résultats satisfaisants. En effet, il est bien établi dans la littérature que l’induction tumorale par transplantation de cellules cancéreuses chez des animaux jeunes adultes est efficace, fiable et reproductible. Au-delà de cet âge, les tumeurs se développent plus lentement. Dans le cas de notre étude, ce stade de développement est en parfaite adéquation avec la pathologie humaine, notamment en lien avec ses similarités physiologiques et moléculaires. De plus, il permet d’allier à la fois maturité sexuelle, hormonale et immunitaire. Ces modèles animaux sont ainsi adaptés aux études d’efficacité de nouvelles molécules thérapeutiques.