Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 09/08/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-848644)
186 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Les expérimentateurs greffent des cellules tumorales dans le cerveau, laissent croître une tumeur cérébrale suivie par une grille de points limites, puis pratiquent des séances d’IRM sous anesthésie jusqu’à deux heures et demie avant une mise à mort par perfusion intracardiaque. Le porteur décrit une douleur modérée liée à la croissance de la tumeur et une douleur légère liée à l’IRM. Il affirme s’être assuré de « l’inexistence d’approches alternatives in vitro » capables de reproduire le dialogue entre cellules tumorales et vaisseaux cérébraux.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
L’agressivité du glioblastome, une tumeur cérébrale de haut grade chez l’homme, est liée à la présence de cellules cancéreuses souches et à leur résistance aux traitements. Ces cellules souches cancéreuses sont situées dans une niche où elles établissent des interactions privilégiées avec les cellules environnantes, notamment les cellules vasculaires. Des données précédentes de notre laboratoire ont permis de montrer que bloquer la communication entre cellules cancéreuses souches et les cellules vasculaires réduit la progression tumorale in vitro et in vivo chez la souris. Des études récentes sur cellules in vitro suggèrent que la communication entre cellules cancéreuses souches et cellules vasculaires dépend pour partie de l’expression de facteurs d’adhésion et par partie de la signalisation calcique. Il est nécessaire de valider ces résultats dans un modèle expérimental in vivo qui reproduit au mieux les conditions pathologiques. L’objectif de ce projet est de caractériser in vivo, par imagerie, les conséquences de ces mécanismes moléculaires identifiés in vitro. Dans un second temps, nous souhaitons évaluer d’une stratégie thérapeutique anti-tumorale prenant appui sur ces mécanismes moléculaires.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet permettra de mieux comprendre la communication entre cellules cancéreuses souches et cellules vasculaires et il permettra d’explorer comment la modulation pharmacologique de ces voies de communication favorise la régression tumorale. Cette étude devrait permettre de déterminer si le blocage de la communication entre les cellules tumorales et leur environnement réduit la progression des glioblastomes multiformes, des tumeurs cérébrales incurables chez l’homme (survie médiane actuelle de 15 mois).
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
– greffe intracrânienne de cellules tumorales (sous anesthésie) (animalerie 1) – croissance d’une tumeur intracérébrale (suivi par grille de points limites spécifiques, animaleries 1 et 2) – IRM (sous anesthésie, durée 2h30 maximum, animalerie 2) – administration de médicaments au maximum une fois par jour pendant moins de 14 jours (animaleries 1 et 2) – euthanasie par perfusion intracardiaque sous anesthésie très profonde (animaleries 1 et 2)
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
– La greffe intracrânienne de cellules tumorales, conduite sous anesthésie, engendre une douleur modérée – La procédure expérimentale d’IRM, qui sera utilisée pour caractériser la tumeur, engendre une douleur légère et est conduite sous anesthésie. La phase terminale est réalisée sous anesthésie profonde (procédures sans réveil) – la croissance tumorale engendre une douleur modérée et fait l’objet d’un suivi et d’une grille de points limites particulière.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Le tissu cérébral des animaux utilisés dans ce projet est analysé par histologie pour mettre en correspondance les analyses à l’échelle cellulaire et les observations réalisées dans les images in vivo. Pour réaliser ces analyses, tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Nous nous sommes assurés de l’inexistence d’approches alternatives in vitro qui pourraient être utilisées pour reproduire l’interaction entre cellules tumorales et cellules vasculaires cérébrales. Cette recherche n’a pas identifié de solution in vitro alternative pour notre étude. En effet les méthodes in vitro basées sur la culture cellulaire ne présentent pas les systèmes de communication multicellulaires nécessaires pour ce projet.
2. Réduction
Le nombre de souris nécessaire à nos travaux a été réduit au minimum sans compromettre l’interprétation statistique de nos résultats : au final 20 animaux par groupe et 9 groupes sont prévus, pour un total de 180 souris sur 5 ans. Pour obtenir ces 20 animaux par groupe, nous avons pris en compte i) les problèmes d’implantation/croissance tumorale (15 pourcent), ii) les problèmes lors de l’imagerie (20 pourcent, principalement du au mouvement, risque à compter deux fois puisque l’imagerie est faite avant et après traitement sur chaque animal). Des groupes de 12 animaux complets (i.e. avec toutes les données IRM avant et après) seront suffisant pour obtenir une démonstration statistique. Ce chiffre a été obtenu suite aux calculs effectués dans G-Power (www.gpower.hhu.de) pour un size-effect de 1.25. Pour obtenir ces 12 animaux, et en considérant le risque maximal (12×1.15×1.2×1.2), 20 animaux seront donc commandés par groupe. De plus 6 souris servirtont à la mise au point la procédure d’implantation tumorale.
3. Raffinement
L’état de santé des animaux sera surveillé tout au long de l’expérience et évalué grâce à une grille codifiant le niveau de douleur (critères pris en compte : prostration, renfoncement des yeux, arrêt du nettoyage du pelage). Cela nous permettra d’intervenir immédiatement et de manière appropriée dès le moindre signe de souffrance (notamment, suppression de la douleur grâce à l’administration d’antalgiques). L’environnement sera enrichi selon le programme mis en place par l’animalerie. Suite au transport, qui sera réalisé part un transporteur agréé, les animaux auront une semaine d’acclimatation avant le début des expériences.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La souris représente l’espèce la plus adaptée au type de recherche que nous menons. En effet, le cerveau de souris permet une analyse neuroanatomique de haute résolution concernant les réseaux cellulaires et vasculaires. Sa taille est compatible avec la microdissection d’aires cérébrales d’intérêt permettant des analyses biochimiques ou moléculaires. Enfin, cette espèce a été bien étudiée par la communauté scientifique et nous disposons maintenant d’outils génétiques spécifiques à cette espèce et d’intérêt dans notre projet. Les animaux seront adultes, pour travailler sur un cerveau mature et stable.