Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 26/03/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-926702)
Des cellules leucémiques prélevées chez des patients sont injectées à des souris immunodéficientes, qui développent une leucémie humaine, perdent du poids, voient leur rate grossir et finissent prostrées. 920 souris vont être utilisées, 710 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré et 150 un niveau sévère, avec des ponctions de moelle osseuse douloureuses au point de piqûre. Toutes sont tuées, le porteur jugeant la mise à mort « indispensable » pour isoler et caractériser les cellules leucémiques après traitement. La chimiothérapie administrée provoque une perte de poids et une anémie, et se trouve décrite dans le même paragraphe comme apportant « une meilleure condition physique » aux souris.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Ce projet de recherche vise à améliorer la prise en charge des leucémies aiguës lymphoblastiques (LAL), cancers du sang agressifs affectant aussi bien les enfants que les adultes. Lorsque ces leucémies résistent à la chimiothérapie classique, les chances de guérison diminuent fortement. Pour mieux comprendre ces résistances et trouver de nouvelles solutions, des modèles de recherche ont été développés à partir de cellules leucémiques prélevées chez des patients. Une particularité de ces cellules est la présence d’anomalies génétiques qui influencent leur comportement face aux traitements. Un premier médicament déjà testé, le Dasatinib, permet de réduire la maladie, mais des cellules cancéreuses survivent et provoquent des rechutes. Pour améliorer l’efficacité du traitement, une autre molécule, l’Arsenic Trioxyde, déjà utilisée pour d’autres types de leucémies, pourrait être une solution prometteuse. Des premiers tests ont montré que la combinaison de ces deux traitements semblait fonctionner. L’objectif est maintenant de mieux comprendre leur action et d’évaluer leur efficacité lorsqu’ils sont associés à la chimiothérapie classique, afin d’ouvrir la voie à de nouvelles stratégies thérapeutiques. . Trois objectifs spécifiques sont définis : Objectif 1 : Comprendre la sensibilité aux traitements. Nous testerons l’efficacité de Dasatinib + Arsenic Trioxide dans trois types de LAL et étudierons la cause de leur sensibilité aux traitements. Objectif 2 : Suivre la migration des cellules leucémiques Nous étudierons la capacité des cellules leucémiques humaines porteuses des fusions d’intérêt à migrer dans la moelle osseuse des souris, un aspect crucial pour évaluer la progression de la maladie. Objectif 3 : Evaluer l’efficacité de la combinaison de plusieurs traitements. Nous testerons l’efficacité de la combinaison Dasatinib + Arsenic Trioxide avec la chimiothérapie conventionnelle sur des souris greffées avec les cellules leucémiques d’intérêt.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet de recherche revêt une importance scientifique et de santé publique considérable. Les avancées récentes de la recherche en génétique ouvrent de nouvelles perspectives thérapeutiques avec la mise en lumière de nouveaux gènes mutés impliqués dans les LAL. L’identification d’une nouvelle fusion oncogénique dans la LAL éclaire des aspects inexplorés des mécanismes sous-jacents de cette maladie. Cette découverte nécessite des recherches pour comprendre comment certaines fusions géniques influent sur l’évolution de la maladie et sur la réaction aux traitements, ce qui permettrait de développer des stratégies thérapeutiques plus ciblées et efficaces. Nos travaux pourraient améliorer la prise en charge des patients en fournissant des informations cruciales sur les mécanismes de sensibilité et en proposant des traitements adaptés à chaque profil de patient. Cela inclut la possibilité de développer des thérapies personnalisées qui prennent en compte les caractéristiques moléculaires spécifiques de chaque tumeur, améliorant ainsi les résultats cliniques et la qualité de vie des patients atteints de LAL.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux seront soumis à plusieurs interventions limitées dans le temps : 1. Une injection unique des cellules leucémiques sera effectuée sous anesthésie. Cette procédure est rapide et ne dure que quelques secondes. 2. Selon les protocoles, certaines souris recevront entre 1 à 4 traitements administrés en moins d’une minute, soit sous anesthésie, soit lorsqu’elles sont éveillées. 3. Trois prélèvements seront réalisés sous anesthésie générale et après analgésie. Cette procédure durera moins de cinq minutes.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Notre expérience dans la réalisation de protocoles similaires nous permet de prévoir des nuisances pour les animaux utilisés dans ce projet. Plusieurs points sont à retenir : • L’injection des cellules leucémiques et/ou de certaines drogues utilisées en chimiothérapie est effectuée sous anesthésie, ce qui minimise le stress opératoire pour l’animal. Le stress principal est lié à la contention avant anesthésie.. Cependant, une douleur peut être provoquée par la piqûre au site d’injection, similaire à ce que ressentent les patients traités par certaines chimiothérapies. • L’expansion des cellules leucémiques humaines dans le modèle murin entraîne à long terme une perte de poids de l’animal et une augmentation de la taille de la rate. À un stade avancé, nous observons parfois une prostration ou un manque de mobilité de l’animal. • La chimiothérapie utilisée provoque également une perte de poids et peut entrainer une anémie, due aux effets adverses des agents utilisés. Cette chimiothérapie qui réduit le nombre de cellules leucémiques apporte une meilleure condition physique aux souris chez lesquelles les leucémies se sont amplifiées. • Le prélèvement de moelle osseuse et de sang en tant que procédures invasives dans nos protocoles, peut provoquer une douleur au niveau du site de ponction.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux utilisés dans nos procédures seront euthanasiés. L’euthanasie est indispensable pour isoler, caractériser et étudier les cellules leucémiques présentes après les différents traitements ou à différents temps après injection et donc mesurer l’efficacité des thérapeutiques appliquées.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Dans ce projet de recherche, nous avons besoin d’utiliser des modèles animaux, en particulier des souris, pour étudier la leucémie. Ces modèles sont essentiels car ils reproduisent de manière précise comment cette maladie se développe. Bien que nous ayons des méthodes de culture pour certaines expériences, elles ne peuvent pas recréer toutes les étapes complexes de la leucémie qui se produisent dans la moelle osseuse et d’autres organes du corps. Ces modèles animaux ne peuvent pas être remplacés par des systèmes de culture cellulaire en laboratoire pour étudier comment la leucémie se développe. Ils sont complémentaires et indispensables pour notre recherche. En parallèle, les expériences réalisées en laboratoire ne peuvent pas reproduire de manière exacte les réponses variées que l’on observe dans le corps humain, ce qui est crucial pour évaluer les effets de potentiels traitements, chez les patients atteints de leucémie aiguë lymphoblastique. En résumé, bien que les cultures cellulaires soient utiles pour certaines expériences, elles ne peuvent pas remplacer les modèles animaux nécessaires pour comprendre et traiter la leucémie de manière efficace. Ces souris sont essentielles pour ce projet car elles nous offrent une méthode précise et fidèle pour tester de nouveaux traitements dans un environnement qui ressemble à celui des humains.
2. Réduction
Chaque patient réagit différemment à la chimiothérapie. Nous avons observé cette variabilité de réponse à travers nos modèles de xénogreffes. Il est donc judicieux d’utiliser 3 à 4 échantillons de cellules leucémiques de patients par type de leucémie aiguë lymphoblastique. Par ailleurs, les concentrations des médicaments à utiliser sont déjà établies dans la littérature et dans le laboratoire : leur efficacité est confirmée par des résultats précédents du laboratoire. Il n’est donc pas nécessaire de faire des ajustements qui exigeraient plus d’animaux dans cette étude. Le nombre minimum d’animaux requis pour atteindre chaque objectif avec une puissance statistique adéquate a été déterminé à l’aide d’un logiciel spécifique.
3. Raffinement
Les animaux impliqués dans la réalisation des différents objectifs du projet seront surveillés régulièrement par l’expérimentateur et les animaliers afin de détecter toutes modifications comportementales et éviter les souffrances, douleurs et angoisses inutiles, avec des points limites définis à cet effet. Afin d’éviter toute douleur, souffrance et angoisse liées aux manipulations expérimentales, les souris affaiblies seront supplémentées avec de l’hydrogel et de la nourriture humidifiée déposée directement sur la litière en plus de leurs nids en coton et des tubes en cartons. Un analgésique sera donné lors du prélèvement de la moelle osseuse afin de prévenir les douleurs pouvant survenir après l’intervention. Les injections de cellules et les prélèvements sanguins et médullaires seront réalisés sous anesthésie générale.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Nous utilisons en laboratoire des souris adultes immunodéficientes depuis de nombreuses années, car elles ne rejettent pas les greffes de cellules humaines. Ce modèle est particulièrement pertinent pour étudier les cancers du sang, car il reproduit fidèlement l’expansion des cellules leucémiques observée chez les patients. Les cellules cancéreuses provenant de patients interagissent avec tous les éléments cellulaires et moléculaires de la souris, de la même façon qu’elles interagissent dans l’organisme humain. Ce modèle nous permet également d’explorer une question cruciale liée à la diversité inter-individus face à une même maladie. En effet, le terme « leucémie » regroupe plusieurs sous-types, chacun présentant des variations qui influencent la réponse au traitement. Contrairement à des modèles murins où seule une leucémie murine se développe, notre approche de transplantation de cellules humaines chez des souris immunodéficientes permet d’aborder cette diversité inter-patients. Ainsi, ce modèle devient une référence préclinique pour étudier la maladie humaine dans un contexte murin bien établi et documenté dans la littérature spécialisée.