Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 2024-01-30 00:00:00
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-904065)
1 110 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles reçoivent une implantation de tumeur cérébrale suivie d’une résection, d’une irradiation et d’une chimiothérapie, la tumeur pouvant provoquer perte de poids, désorientation et déséquilibre. Le porteur reproduit sur la souris le protocole clinique des patients pour tester le ciblage de l’autophagie dans le glioblastome. Il affirme que l’implantation chez la souris est « indispensable » faute de modèle in vitro reproduisant le microenvironnement tumoral.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Les glioblastomes sont des tumeurs cérébrales caractérisées par l’existence de différentes zones tumorales dans lesquelles les cellules cancéreuses interagissent avec un microenvironnement spécifique. L’autophagie est un moyen de dégrader les composants intracellulaires afin de de recycler des éléments nécessaires au fonctionnement cellulaire ou d’éliminer des composants toxiques ou non fonctionnels. Il existe des formes non spécifiques d’autophagie et des formes spécifiques de certains composants intracellulaires comme les mitochondries ou les zones de stockage des lipides : les gouttelettes lipidiques. L’autophagie est le plus souvent activée par les conditions de stress retrouvées dans les tumeurs. Elle est majoritairement associée à la survie des cellules cancéreuses mais le rôle des différentes formes d’autophagie dans les glioblastomes reste peu connu. Le projet vise à élucider le rôle de l’autophagie sélective et non sélective sur la progression des glioblastomes et en particulier son rôle dans le microenvironnement tumoral. Nous souhaitons valider notre hypothèse de l’implication de l’autophagie dans la progression des glioblastomes sur un minimum d’animaux pour tenir compte du contexte physiologique et du microenvironnement tumoral. Nous avons pour objectifs de (1) mesurer l’activité de l’autophagie sélective et non-sélective dans les différents compartiments des glioblastomes, (2) comprendre le rôle de l’autophagie sélective et non-sélective dans les cellules de glioblastomes, (3) étudier le rôle de l’autophagie dans la réponse aux traitements anticancéreux et (4) tester des modulateurs d’autophagie comme nouvelle stratégie thérapeutique.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
L’absence de résultats cliniques significatifs pour le traitement des glioblastomes peut s’expliquer par la complexité, la grande capacité d’adaptation de ces tumeurs et le manque de modèles reproduisant cette complexité. L’autophagie est un des acteurs majeurs dans les interactions entre les cellules cancéreuses et le microenvironnement tumoral. Ce projet permettra de mieux comprendre le rôle de l’autophagie dans les différents compartiments de la tumeur et d’apporter de nouvelles connaissances sur l’hétérogénéité des tumeurs cérébrales. Nous élargirons nos résultats à des conditions plus proches de ce qui est observé en clinique chez les patients, ce qui constitue un bénéfice pour l’étude du rôle de l’autophagie dans l’agressivité des glioblastomes. Pour cela, nous allons appliquer le protocole thérapeutique des patients aux modèles murins. Ce protocole consiste en la résection de la tumeur primaire puis traitement par radio et chimiothérapie. Grace à cette étude, nous pourrons tester le ciblage de l’autophagie comme une nouvelle stratégie thérapeutique afin d’améliorer le traitement des patients.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux seront soumis à deux interventions chirurgicales : une implantation de tumeur (10 min), une résection tumorale (10 min). Irradiation (10min). Injection d’un agent chimiothérapeutique (2 par jour pendant 8 jours non consécutifs). Suivi par bioluminescence: 6-25 min, une à deux fois par semaine. Injections de traitement ciblant l’autophagie (moins d’une minute par souris).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Le développement de tumeurs cérébrales peut générer des souffrances se manifestant par des pertes d’appétit donc de poids, des signes neurologiques invalidants (désorientation, déséquilibre). Douleur légère mais répétée d’injections intrapéritonéales lors des injections de traitement ciblant l’autophagie. L’irradiation et la chimiothérapie peuvent induire des symptômes ressemblant à l’anxiété, des troubles de la mémoire spatiale et d’apprentissage chez la souris. Les souris seront exposées à des douleurs post chirurgie à l’issue des 2 interventions. De manière générale, chaque manipulation est génératrice de stress. Toutes les douleurs liées au protocole seront prises en charge en amont et en aval de la procédure.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront euthanasiés car tous les animaux sont utilisés pour l’implantation tumorale qui conduit aux points limites décrits précédemment.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Nous avons déjà mis en évidence par des tests fonctionnels in vitro que l’autophagie est impliquée dans les caractéristiques oncogéniques de cellules de glioblastome humaines. Or, nous savons que le microenvironnement tumoral est une composante essentielle à la régulation de l’autophagie dans les tumeurs. Bien que des tests in vitro existent pour mimer ce microenvironnement, aucun n’est capable de récapituler précisément ce qu’il se passe in vivo. L’implantation de tumeur chez la souris est donc indispensable pour tenir compte de la structure 3D, de la composition chimique, de l’interaction avec d’autres types cellulaires, avec la matrice extracellulaire, avec le flux sanguin. De plus, les conditions thérapeutiques des patients sont impossibles à mimer in vitro.
2. Réduction
Les études statistiques seront réalisées grâce aux tests statistiques adaptés à ce type d’expérience. Pour réduire le nombre d’animaux, nous avons calculé le nombre minimal de souris par groupe pour atteindre de bons résultats qui est de 8 souris. Nous prévoyons donc 10 souris par groupe pour éviter de finir une expérience avec moins de 8 souris par groupe en cas de problème pendant la procédure. Enfin, femelles et mâles seront utilisés. Par ailleurs, nos modèles murins de tumeurs se développent de manière très reproductible, gage d’utilisation de moins d’animaux pour nos expériences.
3. Raffinement
Durant les expériences, nous assurons un confort des animaux (gel sur les yeux pour éviter de dessèchement durant l’anesthésie, tapis chauffant pour réguler la température corporelle). Des enrichissements (cocons et maisons rouges) sont placés dans les cages en tout temps et les hébergements sont collectifs. Nous assurons un suivi des animaux tout au long du projet, quotidiennement. Ceci nous permet de prendre en charge toutes les douleurs par une médication adaptée. Pour cela, nous utilisons des points limites spécifiques et adaptés à notre modèle (tumeur cérébrale). Nous procédons selon un arbre décisionnel évitant des souffrances inutiles grâce à des critères d’arrêt de l’expérimentation suffisamment précoces.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Nous utilisons un modèle immunodéfient car il permet d’implanter des tumeurs humaines sans que le système immunitaire ne rejette la greffe. La greffe récapitule la tumeur observée chez des patients. Les autres lignées murines sont immunocompétentes, elles possèdent toutes les cellules immunitaires. Elles permettent d’étudier le rôle du microenvironnement dans le développement tumoral. Dans tous les cas, nous utilisons des souris de 7 à 9 semaines (adultes). Les expériences peuvent durer longtemps et nous voulons que le vieillissement n’intervienne pas dans le développement de la tumeur et le maintien en forme des souris. Nous utiliserons des souris de 7 à 9 semaines pour avoir une croissance tumorale optimale. En effet, les expériences peuvent s’étaler sur plusieurs mois, donc l’implantation dans de jeunes animaux permet de s’affranchir de l’affaiblissement d’individus plus âgés.