Oncologie

Vingt-quatre injections dans l'abdomen, quarante gavages, deux instillations dans la gorge et une chirurgie de quinze minutes s'enchaînent sur deux mois pour chaque souris concernée. 1 214 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue, dont une partie du seul fait qu'elles n'ont pas le génotype recherché. Le modèle repose sur une lignée génétiquement modifiée qui développe une fibrose de la peau et des poumons, à laquelle le projet ajoute des contaminants de l'environnement comme la silice, pour tester des molécules bloquant l'activation immunitaire. Les souris circulent entre trois établissements, et le porteur ne précise ni en quoi consiste l'acte chirurgical ni comment il arrive à 1 214 animaux.

Objectifs

La sclérodermie est une maladie rare du tissu soutenant les organes et des petites artères dont la principale caractéristique est un durcissement (fibrose) de la peau et des organes internes. Les atteintes pulmonaires constituent les complications potentiellement graves de la sclerodermie. Les artères allant du cœur aux poumons peuvent également être affectées ce qui entraîne une hypertension artérielle pulmonaire. La fibrose est la conséquence d’une réaction inflammatoire inadaptée, il existe en effet une activation anormale du système immunitaire. Les causes de cette maladie sont favorisées par des facteurs de l’environnement. La silice a été reconnue comme responsable du déclenchement de la maladie. Notre projet a pour but de bloquer, par une approche thérapeutique, les molécules engagées dans l’activation des cellules et d’explorer l'impact des contaminants environnementaux sur la gravité de la maladie.

Bénéfices attendus

A terme, les résultats de ce projet permettront d'éclairer notre compréhension sur les mécanismes mis en jeu dans le développement de la maladie. Ces données nous permettront d'identifier de nouveaux candidats médicaments dans cette maladie capables de prévenir ou freiner le développement des atteintes potentiellement mortelles chez les patients.

Procédures

Le projet se déroulera dans 3 établissements utilisateurs : l’élevage et traitement dans l’établissement 1, l’imagerie dans l’établissement 2, la chirurgie dans l’établissement 3. Les animaux vigiles seront soumis à : 1) contention et injections intrapéritonéales tous les 2 jours pendant 2 mois, au total 24 injections d’une durée de 20 secondes 2) contention et gavage 5 jours consécutifs pendant 2 mois, au total 40 gavages d’une durée de 20 secondes, 3) injection intraveineuse caudale réalisée 2 fois d'une durée de 40 secondes. Les animaux anesthésiés seront soumis à : 1) Instillations oro-pharyngées réalisée 2 fois sous anesthésie générale en 2 minutes 2) prélèvement sanguin unique sous anesthésie générale en 30s 3) imagerie unique sous anesthésie générale en 5 minutes 4) acte chirurgical unique sous anesthésie générale en 15 minutes.

Impact sur les animaux

Le modèle va induire à partir de 14 semaines des potentielles atteintes cutanées. A partir de 17 semaines, une perte de poids et une mobilité réduite pourraient être observées. le gavage va induire une irritation potentielle et du stress, les injections intrapéritonéales et intraveineuses vont induire du stress et une douleur légère de courte durée. L’instillation oropharyngée va induire du stress. La chirurgie pourra induire une douleur. Les transports des souris entre les 3 sites utilisateurs vont induire du stress aux souris.

Devenir

Une partie des animaux seront mis à mort car sans génotype d'interêt. L'autre partie seront mis à mort pour prélèvement de tissus spécifiques : sang, poumon, rate, peau, afin de réaliser une évaluation approfondie de l’atteinte pulmonaire et de l’hypertension artérielle pulmonaire par différentes techniques.

Remplacement

Les cellules spécifiques du système immunitaire ont été traitées avec les différentes molécules thérapeutiques et ont montré leur intérêt dans des expérimentations in vitro. Néanmoins, ces expériences de cultures cellulaires ne permettent pas de recréer les interactions entre les différentes cellules de l’organisme. Ainsi l'expérimentation animale est un élément clé de ce projet.

Réduction

Un nombre minimum d'animaux nécessaires, déterminé par une analyse de puissance statistique, sera inclus dans chaque groupe. Les résultats seront analysés avec des tests statistiques adaptés.

Raffinement

Nous nous efforcerons quotidiennement de garantir le bien-être des animaux grâce à une surveillance attentive et des soins adaptés. Les traitements débutent à un stade précoce avant l’apparition des premiers signes cliniques. Les animaux sont maintenus dans des groupes de plusieurs individus dans un environnement enrichi. Une surveillance régulière et une application de points limites stricts et spécifiques au projet permettra de garantir le bien-être des animaux. Une grille de score sera utilisée et des actions réalisées en cas d’atteintes, L’instillation oropharyngée a été choisie car elle est moins invasive et moins douloureuse qu’une chirurgie, elle sera réalisée sous anesthésie générale. Des anesthétiques seront utilisés pour le prélèvement sanguin. L’imagerie sera réalisée sous anesthésie générale. La chirurgie sera réalisée sur souris ayant reçu un analgésique, puis une anesthésie générale. Les souris seront transférées dans des cages de transport agrées, bords opaques, sans visibilité de l’extérieur.

Choix des espèces

La souris est le modèle de choix pour les études de processus inflammatoire. Seule cette espèce possède une lignée transgénique permettant l’étude de la fibrose et de l'hypertension pulmonaire avec une séquence temporelle identique à celle de la maladie humaine. Les souris jeunes adultes seront mises en accouplement à 8 semaines. Les souris génétiquement modifiées et les souris contrôles seront âgées soit de 6 à 14 semaines pour l’administration de traitement.

Tester une immunoglobuline administrée par la bouche sur des tumeurs de l'estomac suppose ici d'implanter la tumeur : 260 souris reçoivent des cellules cancéreuses injectées dans l'estomac au cours d'une chirurgie de dix à quinze minutes. Toutes seront tuées, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent ensuite un gavage quotidien pendant dix à quinze jours, une injection dans le ventre chaque jour pendant dix jours, et des séances d'imagerie sous anesthésie répétées. Le seul bénéfice avancé tient à la commodité de la prise orale pour les patients, et le porteur juge le recours aux animaux "indispensable" tout en indiquant avoir déjà vérifié in vitro la pertinence du modèle et l'absence de toxicité du produit.

Objectifs

Le développement des nouvelles thérapies pour le traitement des cancers reste un enjeu majeur. Parmi les nouvelles molécules thérapeutiques il y a les immunoglobulines de classe A qui ont un tropisme de distribution et d’action dans toutes les muqueuses de l’organisme dont le tractus digestif. Une de ces molécules a déjà montré des résultats encourageants chez des souris porteuses d’une tumeur d’adéno-carcinome colorectale avec une diminution de la tumeur. L’objectif de ce projet est de tester l’efficacité de cette molécule sur des souris porteuses d’une tumeur à l’estomac.

Bénéfices attendus

Développement d’un nouveau médicament dont la prise orale facilite le traitement des patients.

Procédures

Chirurgie au niveau de l’estomac sur animal anesthésié : injection de cellules cancéreuses dans l’estomac, durée 10-15 minutes, geste réalisé 1 fois. Administration par voie orale sur animal vigile : durée 30 secondes, geste réalisé une fois par jour pendant 10 ou 15 jours. Injection dans le ventre sur souris vigile : durée 10 secondes, geste réalisé une fois par jour pendant 10 jours.

Impact sur les animaux

De façon plutôt rare, une infection de la plaie peut arriver suite à la chirurgie. Sinon, les nuisances peuvent provenir de : 1) Développement de la tumeur : douleur, gêne, impact sur l’appétit, perte de poids. 2) Le gavage répété : douleur lié au geste, impact sur l’appétit, perte de poids, stress. 3) Les injections intrapéritonéales : stress lié à la contention, douleur au site d’injection. 4) Les séances d’imagerie : fatigue et stress liés aux anesthésies répétées, stress lié à la contention, hypothermie.

Devenir

Les souris seront euthanasiées afin de récupérer des prélèvements post-mortem qui seront analysés ultérieurement.

Remplacement

Nous souhaitons tester l’efficacité d’un médicament administré par voie orale sur la croissance d’une tumeur de l’estomac. A l’heure actuelle il n’existe pas de modèles in vitro permettant de reproduire l’ensemble du tractus digestif dans un organisme aussi complexe que le corps. L’utilisation des animaux est donc indispensable. Néanmoins la pertinence du choix de notre modèle a été validé par des tests in vitro et l’absence de toxicité du produit a déjà été vérifiée.

Réduction

La 1ère étude de ce projet est une étude pilote qui permettra d’attester de l’efficacité ou non du nouveau médicament sur notre modèle. Si le résultat est négatif nous n’irons pas plus loin dans ce projet. Nous travaillerons à la fois sur des mâles et des femelles. Le suivi de la croissance tumorale et donc la visualisation de l’effet du traitement sur la taille de la tumeur se fera par imagerie non invasive permettant de faire un suivi longitudinal sur un même animal. Un test statistique sera réalisé. Le nombre d'animaux pour l'étude a été déterminé en utilisant un logiciel dédié.

Raffinement

Les souris seront acclimatées pendant 7 jours après leur arrivée dans l’animalerie. Les souris sont hébergées en groupes sociaux avec un enrichissement du milieu (tunnel, maison, paille) sur un portoir filtrant. Les actes expérimentaux seront réalisés sous anesthésie quand cela est nécessaire et lors de l’anesthésie l’animal est maintenu sur un tapis chauffant. Une analgésie est mise en place au moment de la chirurgie et aussi en suivi post-opération si des signes de souffrance sont visibles. Une feuille de score est utilisée pour le suivi de l’animal et pour scorer des points limites adaptés au projet. La feuille de score permet de définir des critères d’arrêt des souffrances et propose des mesures conservatoires bien déterminées Les animaux sont surveillés par le personnel de l’animalerie et par l’expérimentateur.

Choix des espèces

La souris est une espèce de choix en imagerie optique. De plus cette espèce permet d’obtenir des animaux génétiquement modifiés. Les souris seront utilisées à partir d’un âge de 7 semaines correspondant à de jeunes adultes. A cet âge elles ont une taille raisonnable facilitant leur manipulation.

Irradiées puis greffées avec des cellules sanguines humaines, 960 souris immunodéficientes vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, 480 d'entre elles portant deux mini-os humains implantés sous la peau. Pour 240 souris, le protocole prévoit vingt injections, quarante administrations par voie orale et quinze séances d'imagerie sous anesthésie, et 480 subissent un prélèvement de moelle osseuse au fémur. Le porteur écrit qu'il est facile de mesurer la souffrance de la souris et d'y remédier rapidement, et indique dans la même demande que le développement de la leucémie entraîne une paralysie du train arrière. Toutes seront tuées pour prélever moelle osseuse, rate, colonne vertébrale et ossicules.

Objectifs

L’hématopoïèse est un processus finement régulé qui aboutit à la production de toutes les cellules sanguines, à partir de cellules souches et de progéniteurs (CSPH) localisés, chez l’adulte, dans la moelle osseuse. Nous souhaitons tester l’hypothèse selon laquelle certaines anomalies génétiques décrites dans des leucémies de l’enfant peuvent transformer des CSPH humaines normales. Il est établi que les caractéristiques fonctionnelles et d'expression des CSPH changent durant le processus de formation du système sanguin, débutant dans l'embryon et se concluant à l'âge adulte. Nous avons également montré que des facteurs solubles produits notamment par la moelle osseuse participent grandement au développement leucémique. La poursuite de notre étude permettra de mieux comprendre les mécanismes du développement leucémique à partir de cellules humaines sensibles à la transformation, ainsi que d’évaluer plus précisément la contribution de la moelle osseuse, dans ce processus et dans la réponse aux traitements. Pour cela, nous utiliserons des CSPH humaines dans lesquelles sera exprimée génétiquement une fusion entre deux gènes, découverte dans des leucémies de l’enfant et distinctes de celles de l’adulte, nous les transplanterons dans des modèles de souris receveuses permissives aux greffes de cellules d’origine étrangère dans lesquelles nous aurons implanté ou pas des petits fragments de moelle osseuse humaine normale (appelés ossicules). Les objectifs du projet sont les suivants : Objectif 1 : Définir la cellule à l’origine de la transformation leucémique chez l’enfant Nous voulons définir la ou les CSPH humaines sensibles au développement leucémique sous l’influence de la fusion génique d’intérêt, afin de mieux comprendre dans quel type cellulaire la pathologie est initiée. Objectif 2 : Etudier le rôle la moelle osseuse humaine sur le développement leucémique Nous voulons étudier l’influence de moelle osseuse humaine, avec des modèles appelés ossicules, sur le développement de la leucémie induite par l’anomalie génique étudiée. Objectif 3 : Etudier le rôle de la moelle osseuse humaine sur la réponse à des traitements Nous étudierons l’influence des modèles, appelés ossicules, sur la réponse des cellules leucémiques à une thérapie ciblée identifiée récemment.

Bénéfices attendus

Les leucémies pédiatriques liées à une anomalie génétique spécifique touchent surtout les très jeunes patients, et malheureusement, il n'existe pas encore de traitement ciblé pour ces cas. Dans nos recherches précédentes, nous avons découvert que les cellules sanguines fœtales sont plus sensibles au développement de la leucémie que des cellules sanguines post-natales, et que l'environnement autour de ces cellules joue un rôle important dans ce processus. Cependant, de nombreuses questions sur la manière dont cette transformation se produit restent encore sans réponse. Le projet que nous souhaitons développer vise à mieux comprendre cette maladie. Les modèles que nous proposons sont essentiels pour découvrir comment la leucémie se développe à partir de cellules humaines et permettront de mieux refléter la complexité de cette maladie dans un organisme vivant, comme la souris. Dans le cas de la leucémie associée à l’anomalie génétique étudiée, notre projet pourrait également aider à mettre au point et tester de nouveaux traitements spécifiques qui doivent d'abord être validés sur des modèles précliniques avant de pouvoir être proposés aux patients. À plus long terme, ces modèles pourraient également être adaptés pour étudier d'autres maladies infantiles, notamment des leucémies liées à d'autres anomalies génétiques. Cela permettrait de proposer de nouveaux protocoles de traitement, essentiels pour ces différentes maladies infantiles.

Procédures

1 Irradiation en vigile : 2min, 960 animaux 1 Injection de cellules humaines sous anesthésie : 2min, 960 animaux 1 Prélèvement de moelle osseuse sous anesthésie : 5min, 480 animaux 1 Prélèvement de sang sous anesthésie : 3 min, 720 animaux 1 Injection de cellules humaines qui constitueront les mini-os humanisés sous anesthésie : 5min, 480 animaux 20 Injections de molécules sur animal vigil : 1min, 240 animaux 2x20 Traitements par la voie orale sur animal vigil : 2min, 240 animaux 15 Suivis du traitement sous anesthésie par bioluminescence : 10min, 240 animaux

Impact sur les animaux

-L'irradiation avant la transplantation provoque une anémie qui dure environ dix jours. - Les prélèvements de sang et de moelle osseuse à l’os du fémur peuvent causer des douleurs localisées, précocement après que le geste ait été fait. -Les mini-os humanisés implantés sous la peau des souris peuvent causer une gêne localisée. -le suivi de la progression de la maladie par bioluminescence peut entrainer un stress -les traitements par gavage ou injection sous-cutanée peuvent entrainer stress et inconfort/douleur localisé (point d’injection) -le développement de la leucémie entraine une paralysie du train-arrière.

Devenir

Toutes les souris seront euthanasiées en fin de procédures. Les tissus/organes hématopoïétiques (moelle osseuse, rate, colonne vertébrale, ossicules) seront prélevés et les cellules qui y sont contenues seront soumises à une caractérisation qui nous permettra d’identifier la quantité et la qualité des cellules leucémiques présentes dans les organes en question. Cela permettra de comparer les différents groupes de souris afin de pouvoir tirer les conclusions suite à nos observations.

Remplacement

Dans le cadre de l’étude des leucémies, l’expérimentation sur des animaux, comme les rongeurs, est essentielle pour comprendre comment la maladie se développe dans un patient. Les méthodes de culture cellulaires (in vitro) ne permettent pas de reproduire fidèlement tous les mécanismes qui se ont lieu dans un corps vivant. Les modèles animaux, et notamment les souris, sont les seuls à pouvoir imiter fidèlement les processus complexes comme la migration et le développement des cellules sanguines, qu’elles soient saines ou malades. Bien que nous utilisions des systèmes de culture en laboratoire aussi souvent que possible, ils ne reproduisent pas toutes les étapes du développement de la leucémie, que ce soit dans la moelle osseuse ou dans d'autres organes. En plus, ces modèles de culture ne démontrent pas le processus complet de transformation en leucémie, contrairement aux modèles vivants (in vivo). C'est pourquoi les expériences sur les rongeurs sont indispensables et complètent les stratégies de culture en laboratoire. En plus de cela, ce projet vise à proposer un traitement qui devra être testé sur ces modèles animaux avant de pouvoir être utilisé chez les patients.

Réduction

Nous avons à cœur de réduire au maximum le nombre de souris utilisées. Les groupes d’étude comprendront entre 8 et 10 souris par groupe. Chaque expérience sera réalisée 2 ou 3 fois de manière indépendante afin d’obtenir des résultats fiables d’un point de vue statistique. Si les résultats de deux expériences sont statistiquement significatifs, nous pourrons décider de ne pas réaliser une troisième expérience. Lorsque nous devons tester plusieurs traitements en suivant la même procédure, nous réaliserons les expériences en même temps pour comparer tous les groupes avec un seul groupe témoin. Cela permettra également de réduire le nombre d’animaux utilisés. L’utilisation du modèle d’ossicules (mini-os humanisés) permet aussi de limiter le nombre d’animaux. Chaque souris portera 2 ossicules (un sur chaque flanc), ce qui nous permettra d’augmenter le nombre d’ossicules testés sans avoir besoin d’utiliser plus de souris.

Raffinement

Les animaux utilisés pour atteindre les objectifs du projet seront régulièrement surveillés par l’équipe et le personnel animalier afin de repérer tout changement de comportement et éviter autant que possible toute douleur, souffrance ou stress inutile. Afin d’améliorer le bien-être des souris vis-à-vis des potentiels souffrances et angoisses liées aux manipulations expérimentales, les souris affaiblies seront supplémentées avec de l’hydrogel et de la nourriture humidifiée déposée directement dans la cage en plus de leurs nids en coton et des tubes en cartons pour plus de confort. Un analgésique sera donné lors du prélèvement de sang et de moelle osseuse réalisé pour apprécier le développement leucémique. Les injections de cellules et les prélèvements sanguins et médullaires seront réalisés sous anesthésie générale. Des critères, appelés points limites, seront définis pour assurer le bien-être des animaux et limiter leurs souffrances en cas de progression irréversible de la maladie.

Choix des espèces

La souris est un petit mammifère facile à élever et à reproduire en captivité. Comme sa génétique et son comportement sont bien connus, il est facile de mesurer son bien-être, sa souffrance et son stress et d’y remédier rapidement. Cela en fait un excellent modèle pour atteindre les objectifs scientifiques de ce projet. De plus, la souris partage 99% de ses gènes avec l’être humain, ce qui permet de transposer plus facilement les résultats obtenus chez la souris aux pathologies humaines, aidant ainsi à améliorer leur compréhension et leur traitement. Enfin, les souris reproduisent les étapes principales du développement des leucémies, ce qui en font de bons modèles d’étude, en particulier de traitements. Les souris que nous utiliserons dans ce projet sont des souris immunodéficientes (qui n’ont pas de système immunitaire fonctionnel), qui peuvent recevoir des greffes de cellules sanguines humaines, qu’elles soient normales ou leucémiques. Ces souris, élevées dans des conditions spécifiques, ne présentent pas les défauts associés à leur immunodéficience. Dans ce projet, nous utiliserons des souris adultes âgées de 8 à 12 semaines, qui, selon les recherches de notre laboratoire, montrent une excellente capacité à accepter des greffes après injection, que ce soit pour des cellules normales ou malades.

Pour mesurer combien de temps vivent des souris privées d'un gène soupçonné d'intervenir dans le vieillissement, 480 d'entre elles sont maintenues en cage jusqu'à leur mort, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Aucune intervention n'est prévue au-delà d'un examen de cinq minutes toutes les six semaines à partir de dix-huit mois, jusqu'à la fin de vie. Elles développent les atteintes propres au grand âge, tumeurs, dermatites, difficultés à se déplacer, sans médication sauf avis vétérinaire. Certaines meurent dans leur cage, les autres sont tuées quand une grille de fragilité indique qu'un point limite est franchi, et leurs organes sont ensuite prélevés.

Objectifs

Le vieillissement et les pathologies liées à l’âge deviennent des thématiques prioritaires en recherche car ils ont un fort impact sur la santé publique. Réduire le vieillissement et étendre l’espérance de vie en bonne santé est un enjeu économique majeur. Ce projet de recherche s’inscrit dans cette thématique. Nous avons mis en évidence, via des études in vitro, que notre gène d’intérêt est impliqué dans le vieillissement. L’objectif de ce projet est de valider in vivo cette hypothèse via une étude de longévité qui évaluera la mesure de l’espérance de vie des animaux transgéniques déficientes pour ce gène. Les expériences in vivo réalisées sur un modèle rongeur permettront de démontrer l’impact de notre gène d’intérêt sur la santé des animaux vieillissant.

Bénéfices attendus

L’étude de la longévité est un enjeu actuel majeur. Cette étude: i) mettra en évidence le rôle clef joué par notre gène d’intérêt dans le vieillissement physiopathologique chez les souris mâles et femelles ; ii) avancera la compréhension des mécanismes moléculaires et cellulaires du vieillissement via l’identification des acteurs de la sénescence. Cela nous permettra de développer des nouvelles stratégies thérapeutiques pour traiter certaines pathologies liées à l’âge comme la neuro-dégénération ou le cancer et ainsi étendre l’espérance de vie en bonne santé.

Procédures

Étude de longévité incluant uniquement le maintien des animaux à long terme en conformité avec la réglementation et incluant un suivi avec établissement d’un score (5 min par animal - 1x toute les 6 semaines à partir de 18 mois et jusqu’à la fin de vie).

Impact sur les animaux

Les animaux subiront une contrainte liée à la contention lors de leur évaluation et, également, les effets indésirables inhérent au vieillissement (éventuelle possible apparition de tumeurs, dermatite, difficulté à se déplacer).

Devenir

Dans le cadre de cette étude de vieillissement, certains animaux seront susceptibles de décéder naturellement au cours de cette procédure de longévité ou seront euthanasiés en cas d’atteinte des points limites définis. Des analyses seront effectuées sur tissus et organes post-mortem.

Remplacement

Notre projet vise à définir les conséquences de la modification avec l’âge de la signalisation moléculaire et cellulaire. Aucun modèle cellulaire ne permet de reproduire les interactions inter-organes et la complexité d’un organisme entier avec tous les acteurs cellulaires rentrant en jeu lors du vieillissement. L’utilisation d’un modèle petit rongeur, comme la souris, se justifie par l’espérance de vie relativement courte de ces animaux, permettant la réalisation du projet dans le temps imparti (5 ans).

Réduction

Le projet impliquera un total de 480 animaux. Nous limitons au maximum le nombre d’animaux par groupe de façon à obtenir des résultats statistiquement fiables. Nous appliquerons un test statistique approprié pour comparer la survie des animaux. Plusieurs tissus seront prélevés et soumis à diverses analyses (immunologiques, histologiques ou de biologie cellulaire et moléculaire) pour extraire le maximum de données de chaque expérimentation. Ces tissus seront également partagés avec nos collaborateurs dans le but de réduire le nombre d’animaux utilisés. Il est prévu de réaliser une veille bibliographique attentive et continue afin de vérifier que les expériences planifiées n'ont pas déjà été rapportées dans la littérature scientifique existante.

Raffinement

Les conditions d’hébergement seront conformes à la réglementation et adaptées en accord avec le personnel de l’animalerie (les animaux disposeront de nourriture et d’eau ad libitum; le milieu est enrichi à l’aide de coton de nidification et bâtons à ronger). L’aliment sera mis dans les cages pour les animaux fatigués ou avec des problèmes d’accessibilité à la nourriture. En collaboration avec la cellule du bien être animale de la structure, un changement d’aliment sera envisagé pour les animaux très vieux. Toutes les interventions seront effectuées par des personnes expérimentées et éloignées des animaux hébergés. Nous avons inclus dans le protocole de longévité des grilles d’évaluation de la fragilité des animaux, incluant des observations cliniques et le suivi de poids des animaux. Les animaux fragiles identifiés seront soumis à une vigilance accrue, notamment via l’établissement de points limites, des signes de souffrance, qui entraineraient l’euthanasie de l’animal. Les critères définis pour atteindre un point limite seront strictement appliqués, et les souris seront euthanasiées en cas d’atteinte des points limites préétablis. Il n’y aura pas de médication utilisée dans le cadre de cette étude de longévité sauf avis vétérinaire.

Choix des espèces

Le choix d’utiliser la souris dans cette étude est justifié par des considérations scientifiques et éthiques. Tout d’abord, la souris est un organisme complet et fonctionnel dont le système immunitaire peut être comparé à celui de l’homme, ce qui en fait un modèle pertinent. De plus, sa génétique est bien caractérisée, ce qui facilite les études génétiques et moléculaires. La souris est largement reconnue et utilisée comme modèle animal standard dans la recherche scientifique, notamment dans les études précliniques. Sa large utilisation au sein de la communauté scientifique internationale permet une meilleure comparabilité des résultats et une meilleure validation des observations entre différentes études. Nous disposons d’installations adaptées pour les souris, ainsi que d’une expertise solide en matière de techniques d’expérimentation animale et de suivi microbiologique et vétérinaire des animaux. Les animaux seront suivis pendant toute leur vie afin d’évaluer l’espérance de vie maximale des individus.

Greffées d'une tumeur sous la peau du flanc ou directement dans la glande mammaire, 3 069 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Certaines subissent une chirurgie de trente minutes puis restent endormies deux à trois heures pour de l'imagerie, et toutes sont manipulées chaque jour pour mesurer la tumeur. Le projet cherche à comprendre pourquoi les immunothérapies ne guérissent qu'une minorité de patients, moins de 30 % selon le porteur. Celui-ci écrit que les immunothérapies ne sont pas toxiques et que la tumeur ne gênera l'animal ni pour bouger ni pour s'alimenter, tout en fixant un volume tumoral au-delà duquel la souris est tuée.

Objectifs

Ces dix dernières années, les immunothérapies ont révolutionné la prise en charge des patients atteints de cancer. En éduquant nos défenses immunitaires à reconnaitre spécifiquement les cellules tumorales, ces traitements permettent en effet de guérir du cancer avec peu de toxicité et de façon durable, à la différence des traitements standards de chimiothérapie et radiothérapie. Malgré ces avancées majeures, les immunothérapies sont efficaces chez une minorité (

Bénéfices attendus

Ce projet de recherche permettra d’apporter des connaissances essentielles sur le mode d’action d’immunothérapies actuellement utilisées en clinique ou en cours de développement pour le traitement des cancers solides (ex : cancer du sein, de la peau, du colon, lymphome de la peau, etc) et pour lesquelles une majorité des patients rechutent ou ne répondent pas. Comprendre les raisons pour lesquelles ces immunothérapies guérissent seulement une petite fraction des patients est alors primordial afin d’en générer des nouvelles de plus grande efficacité ou d’identifier les patients à même de répondre positivement au traitement. A court terme, ce projet nous permettra de proposer de nouvelles combinaisons thérapeutiques capables de contourner les limitations que nous aurons identifiées et donc avec une meilleure efficacité. Ainsi, nos travaux offriront au long terme de nouvelles thérapies pour traiter la majorité des patients atteint de cancer solide et améliorer leur espérance de vie.

Procédures

La greffe de la tumeur consistera en une injection de quelques secondes au début de l’expérience. Les animaux seront ensuite manipulés quotidiennement pour mesurer la pousse de la tumeur. Certains animaux subiront une intervention chirurgicale de 30 minutes pour effectuer de l’imagerie et seront ensuite maintenus endormis pendant 2 à 3h.

Impact sur les animaux

Notre projet propose d’étudier les immunothérapies anti-tumorales et nécessite donc la greffe de tumeur aux souris en sous-cutanée au niveau du flanc et en orthotopique au niveau de la glande mammaire. Pour l’injection dans la glande mammaire, les souris seront anesthésiées. La piqûre d'aiguille en sous cutanée ou en orthotopique dans la glande mammaire pour l’injection de tumeur entraîne une douleur légère de courte durée. Il en est de même pour les injections en intra-veineuse des immunothérapies ou des d’autres molécules. Les prélèvements sanguins de petit volume ne requièrent qu'une contention et une introduction d’une aiguille selon les bonnes pratiques vétérinaires. Pour ce geste les animaux sont susceptibles d’éprouver une douleur légère de courte durée. La pousse de la tumeur pourra engendrer un inconfort pour la souris qui sera léger et pris en charge.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure car ils ne peuvent être ni réutilisés, ni replacés, ni adoptés car ils auront reçu initialement des cellules tumorales.

Remplacement

De nombreuses expériences seront validées au préalable in vitro à l’aide des lignées cellulaires pour remplacer les animaux. Ces expériences pourront être effectuées dans des cultures cellulaires en 2 dimensions ou des organoïdes (structures en 3 dimensions mimant certains aspects des tumeurs solides in vivo) et nous permettront de déterminer des doses ou la cinétique sur laquelle nous souhaiterions étudier le mode d’action de la thérapie in vivo. Différentes doses seront utilisées in vitro afin de déterminer la dose optimale de la thérapie. Ces travaux nous permettront de réduire le nombre d’animaux que nous utiliserons par la suite pour identifier le mode d’action de la thérapie in vivo. Une telle approche permettra de réduire de façon significative le nombre d’animaux dont nous aurons besoin pour notre recherche. Néanmoins, les tests in vitro ne permettent pas de récapituler la complexité des réponses immunitaires ayant lieu in vivo. C’est la raison pour laquelle nous avons recours aux animaux afin de décortiquer le mécanisme d’action de certaines thérapies.

Réduction

L'utilisation de l'imagerie sur l'animal vivant permet de réduire le nombre d'animaux utilisés car l'observation en temps réel permet un suivi longitudinal d’un même animal. Dès que possible, les différents tests seront effectuées sur les mêmes animaux et les expériences de séquençage entier ou d’ARN aussi, afin de limiter leur utilisation. D'après notre expertise issue des projets précédents et notre collaboration avec le département de statistiques, nous avons déterminé́ les nombres d'animaux par groupe qui nous permettra d'utiliser les tests statistiques robustes. Selon les procédures, les paramètres évalués seront variables, cela entraine des nombres de groupes variables que nous avons optimisés et réduits au maximum pour obtenir des résultats significatifs tout en prenant en compte la variabilité de la croissance tumorale ainsi que les effets cages. Les animaux ne pourront pas être réutilisés car ils seront porteurs de cancer et auront reçu un traitement anti-tumoral.

Raffinement

Les immunothérapies ne sont pas toxiques à la différence des traitements conventionnels. Pour épargner toute douleur, les animaux seront suivis fréquemment et des points limites précoces et spécifiques sont établis pour raffiner les procédures et les mettre à mort si le point limite est atteint. En cas de déshydratation, les souris pourront être réhydratées. Un suivi fréquent sera réalisé pour évaluer l’état de l’animal et la pousse de la tumeur. L’animal sera mis à mort si le volume de la tumeur atteint le point limite. Cette limite est idéale pour limiter l’impact de la tumeur sur le bien-être de l’animal qui ne rencontrera aucune difficulté à bouger ou à s’alimenter. Pour pallier l’inconfort de la pousse de la tumeur, une litière douce sera utilisée pour le bien être des animaux. Après l’administration de l’immunothérapie, la température corporelle de l’animal sera mesurée afin de s’assurer d’une bonne tolérance au traitement. En cas d’hypothermie, les cages seront chauffées. Dans les cas d'exérèse de la tumeur mammaire chez certaines souris, une administration d’’analgésique pourra avoir lieu, afin de prévenir la douleur.

Choix des espèces

Le système immunitaire de la souris est très proche du système immunitaire humain. Les souris sont l’espèce la plus appropriée pour nous éclairer sur les mécanismes d’action des immunothérapies pour le traitement des cancers chez l’humain. Par ailleurs, l’imagerie intravitale en temps réel peut être réalisée relativement facilement sur des souris. Tous les animaux utilisés dans ce projet de recherche seront adultes (>5 semaines). Notre étude s’effectue sur un système immunitaire adulte afin de se rapprocher au mieux de la clinique et des patients porteurs de ces cancers.