Système immunitaire

Incluses dans les études dès le sevrage, à partir de quatre semaines, 2 200 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une partie d'entre elles est immunodéficiente ou porte un système immunitaire et un foie humanisés, obtenus par greffe de cellules humaines. Elles reçoivent des injections de plasmides que le porteur reconnaît pouvoir provoquer des troubles cardio-respiratoires et une altération marquée de l'état général, subissent des prélèvements de sang répétés avec risque d'anémie et d'hématome, et pour certaines un prélèvement terminal sous anesthésie suivi de leur mise à mort. Sur la réduction, le porteur écrit qu'aucune approche statistique n'a été réalisée et que l'effectif découle du nombre d'études des années précédentes, ajusté selon "le plan commercial". Deux cent cinquante de ces souris pourront ensuite être transférées vers un projet de formation interne aux gestes techniques.

Objectifs

L’objectif de ce projet est d’analyser la pharmacocinétique de composés de recherche après administration à des souris. En particulier, nous nous intéresserons à leurs absorptions, biodistribution, métabolisme et élimination. Ces analyses sont cruciales pour déterminer les doses efficaces et la posologie d’un médicament. Pour ce faire, nous utiliserons des souris immunodéficientes, immunocompétentes ou avec un système immunitaire et/ou un foie humanisé.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra d’obtenir des données essentielles sur la biodistribution et la durée de vie de composés de recherche dans l’organisme. Grâce à ces données, nous pourrons définir les doses et posologies à tester dans des études d’efficacité.

Procédures

Des prélèvements sanguins seront réalisés sur souris avec ou sans anesthésie en fonction de la voie choisie. Les volumes maximaux de prélèvements seront proportionnels au poids et à l’âge de l’animal avec une limite fixée sur une période glissante de 14 jours. Une réhydratation avec du sérum physiologique sera réalisée si nécessaire. La répartition des prélèvements figurera dans le protocole de l’étude et sera contrôlé par un vétérinaire. Chaque prélèvement durera quelques secondes. Pour les analyses nécessitant un volume plus important, un prélèvement sans réveil suivi d’une euthanasie sous anesthésie gazeuse sera réalisé. Des prélèvements d’urines et de fèces pourront être pratiqués par contention et massage du ventre à la main. Les animaux recevront des injections de solution saline isotonique contenant des plasmides, une ou deux fois selon la durée de l’étude. Ces injections, administrées uniquement aux souris de plus de 18 g, dureront entre 10 et 15 secondes. Les injections pourront être répétées selon le protocole et dureront quelques secondes. Les administrations de traitements dureront quelques secondes et seront effectuées avec ou sans anesthésie en fonction de la voie choisie. Leur nombre dépendra du protocole ‘étude et sera validé par le vétérinaire. À l’issue des études, les animaux seront euthanasiés selon les méthodes réglementaires. Toutes les interventions seront réalisées sous un suivi clinique rigoureux afin de minimiser douleur et stress des animaux.

Impact sur les animaux

- Injection(s) de solution saline isotonique contenant des plasmidess (pour favoriser le développement de populations immunitaires humaines d’intérêt) : peut engendrer des troubles cardio-respiratoires et une altération marquée de l’état général, pendant les minutes suivants l’injection. Peut engendrer un hématome. - Administration de traitements ou de composés : effets potentiellement toxiques des composés à visées thérapeutiques, hématome, douleur, lésion au site d’administration (notamment si administrations répétées) - Prélèvements sanguins : hématome, anémie, douleur, lésion au site de prélèvement (notamment si prélèvement répétés). Des nuisances peuvent également être induites par le stress dû aux contentions. La douleur peut se manifester, entres autres, par une perte de poids, une hypo- ou une hyperactivité, une prostration ou des difficultés à se déplacer.

Devenir

Les animaux ayant atteints les point limites ou sur demande du vétérinaire seront euthanasiés. Ils ne recouvreront pas leur état de santé et de bien-être général. Des souris issues de cette procédure pourront être réutilisées dans le projet « Formation interne aux procédures et gestes techniques appliqués aux souris » sur décision vétérinaire.

Remplacement

Les tests in vitro seront envisagés si ceux-ci sont appropriés. Néanmoins, il n'est actuellement pas possible d’étudier l’absorption, la biodistribution, le métabolisme et l’élimination de composés de recherche sans les injecter in vivo. La souris constitue un modèle scientifiquement valide, robuste et indispensable pour le développement et la mise au point de thérapies innovantes pour les patients.

Réduction

Un total de 2200 souris seront utilisées, couvrant une période de 5 ans et permettant de réaliser 50 études précliniques de 44 souris. Aucune approche statistique n'a été réalisée, l’estimation du nombre d’animaux est réalisée sur base du nombre d’études effectuées les années antérieures et anticipant une croissance chaque année, en accord avec le plan commercial. Le nombre d’animaux utilisés dans chaque étude sera réduit au maximum par des analyses rétrospectives systématiques.

Raffinement

En début d'étude, les souris seront hébergées préférentiellement par groupes sociaux stables de 5 individus maximum. Des compléments alimentaires pourront être administrés suivant l’état de santé des animaux (ex : Diet Gel). La cage contiendra à minima une couche de litière permettant aux souris de creuser, de se cacher et de réaliser un nid. En outre, des enrichissements de qualité seront fournis dans chacune des cages : morceaux de bois, tunnel en carton, kraft et/ou boules de cotons. À leur entrée dans l’animalerie, les souris bénéficieront d’une période d’acclimatation de minimum 4 jours. Lors d’un changement de zone au sein de l’animalerie, les souris bénéficieront d’une période d’acclimatation d’une nuit au minimum. Pour limiter la douleur, la souffrance et l’angoisse, une échelle de scores cliniques (pelage, mobilité, état général, activité, comportement, etc…) sera appliquée dès le premier geste invasif ou dès qu’un signe d’altération sera observé lors de la surveillance quotidienne. Des traitements antalgiques préventifs et curatifs seront mis en œuvre dès que nécessaire, sous avis vétérinaire, administrée avant toute procédure potentiellement douloureuse. Le vétérinaire aura pleine autorité pour euthanasier un animal ou mettre en œuvre un traitement anti-douleur. Concernant les prélèvements sanguins, le volume maximal est défini, au-delà il s’agira d’un prélèvement terminal sous anesthésie. Les fréquences sont limitées et une réhydratation est prévue. Les animaux n’attendront pas dans la salle d’euthanasie. Une salle d’attente est prévue à cet effet. Lorsqu’un animal rentre en salle d’euthanasie, il doit être immédiatement euthanasié. Les points limites conduisant à une euthanasie seront fonction des scores cliniques et de la perte de poids.

Choix des espèces

90 % des gènes humains ont un équivalent chez la souris, permettant d’élaborer des approches génétiques et fonctionnelles valides. Lorsque les gènes produisent des effets différents entre souris et humain, le remplacement du gène de la souris par son équivalent humain ou de manière fonctionnelle par greffe de cellules humaines dans une lignée immunodéficiente permet la création de lignées humanisées. De plus, le métabolisme des souris présente des similarités avec celui des humains, ce qui permet de prédire la distribution, biotransformation et élimination d’un médicament. Pour les souris non humanisées, les animaux seront inclus aux études à partir de l’âge minimum de 4 semaines, ces souris pouvant être utilisées dès leur sevrage. Pour les souris humanisées, les animaux seront inclus aux études à partir de l’âge minimum de 8 semaines, première apparition des cellules humaines dans le sang.

Cinquante injections dans le ventre pour cent d'entre elles, vingt-trois pour cent autres, neuf pour les trente-six dernières : les 236 souris de ce projet reçoivent d'abord toutes une greffe de peau, un morceau de dos de la taille d'une demi-pièce d'un centime prélevé sur une congénère. La chirurgie dure trente minutes sous anesthésie et le pansement reste sept jours, gênant les déplacements et l'alimentation. Les procédures impliquent un niveau de souffrance modéré et toutes les souris sont tuées pour prélever leur sang, la zone greffée et leur tube digestif. Le porteur cherche à savoir si une molécule produite par le microbiote intestinal protège du rejet de greffe, et compte parmi les retombées possibles le dépôt d'un brevet.

Objectifs

Ce projet vise à mieux comprendre comment éviter les rejets de greffe qui peuvent survenir dans les premiers mois suivant une transplantation. Le rejet est une réaction du système immunitaire du patient, qui considère l’organe greffé comme un corps étranger et essaie de le détruire. Cette réponse peut entraîner une dégradation rapide du greffon et compromettre la réussite de la greffe. Le traitement étudié dans ce projet est un médicament immunosuppresseur appelé CTLA4-Ig, déjà utilisé chez certains patients. Il a l’avantage de provoquer moins d’effets secondaires que les traitements traditionnels, mais il semble que chez certains patients, il ne soit pas suffisant pour empêcher un rejet aigu, surtout dans les premières semaines après la greffe. Nos recherches ont montré que le microbiote intestinal (les bactéries naturellement présentes dans notre tube digestif) pourrait influencer cette réaction de rejet. En effet, dans une étude portant sur 60 patients, ceux qui ne faisaient pas de rejet présentaient dans leur sang des traces de bactéries spécifiques et un niveau plus élevé d’une molécule produite par l’intestin. Nous avons testé cette molécule chez la souris, dans un modèle de greffe de peau. Les résultats ont montré que cette molécule pouvait prolonger la survie de la greffe lorsqu’elle était utilisée seule. En revanche, lorsque cette molécule était utilisée en même temps que le traitement immunosuppresseur, il n’y avait pas d’effet protecteur supplémentaire. Nous supposons que le modèle utilisé provoquait une réaction immunitaire trop intense. Dans ce projet, nous allons approfondir ces résultats en utilisant des souris génétiquement modifiées qui ne répondent pas à cette molécule, ainsi que différents types de greffes, déclenchant des réponses immunitaires plus ou moins fortes. L’objectif est de mieux comprendre comment adapter les traitements pour améliorer la tolérance des greffes.

Bénéfices attendus

Les résultats de cette étude nous aideront à comprendre comment les molécules associées au microbiote peuvent influencer la survie des greffes. Nous pourrions ainsi prouver que des niveaux élevés de ces molécules sont liés à l'absence de rejet chez les patients traités avec une immunothérapie. Cela permettrait de prévoir le risque de rejet chez ces patients, ce qui aiderait à mieux évaluer si l'immunothérapie est bénéfique ou risqué pour chaque patient. Ces découvertes pourraient aussi soutenir le dépôt d'un brevet. Ces résultats aideront à comprendre le mode de fonctionnement des molécules associées au microbiote et comment elles agissent pour bloquer le système immunitaire. À long terme, ces recherches pourraient conduire au développement de traitements qui modifient le microbiote ou utilisent des molécules du microbiote pour prévenir le rejet des greffes.

Procédures

Nous réaliserons une greffe de peau sur 236 souris, la chirurgie durera 30 min par animal sous anesthésie. Le jour précédant cette greffe, 100 animaux recevront une injection. Après la chirurgie, ces animaux recevront des injections tous les deux jours dans l’abdomen. Les injections dureront 2 à 3 minutes. Deux jours avant la chirurgie, un prélèvement de sang à la joue sera réalisé sur ces mêmes animaux, sous anesthésie. Un prélèvement durera 5 minutes et sera répété deux fois par mois, soit 4 prélèvements par animal. Après la chirurgie, 136 animaux recevront une injection, dans l’abdomen, tous les deux jours pendant 8 jours puis deux fois par semaine. En résumé : 100 animaux auront une greffe de peau, 50 injections et 4 prélèvements ; 100 animaux auront une greffe de peau et 23 injections ; 36 animaux auront une greffe de peau et 9 injections.

Impact sur les animaux

Dans ce projet, une opération sera réalisée sur des souris : un morceau de peau du dos de la souris, de la taille d’une demi pièce d’un centime, sera retiré et remplacé par un morceau de peau d’une autre souris. Les animaux seront anesthésiés pendant l’intervention, c’est-à-dire endormis, ce qui peut être stressant pour eux au réveil. Comme pour toute opération, cela peut provoquer une gène pendant quelques jours (2 à 4 jours) à cause de la cicatrisation. Un pansement sera mis en place pour protéger la greffe. Ce pansement aide à la guérison, mais il peut gêner les mouvements et l’alimentation, ce qui peut faire que les animaux prennent un peu moins de poids que d’habitude. Il est retiré après 7 jours. Après l’opération, certaines souris recevront un ou deux traitements pour empêcher leur corps de rejeter la greffe. Ces traitements seront injectés dans le ventre plusieurs fois par semaine. Ces piqûres ne sont pas très douloureuses, mais comme elles sont répétées au même endroit, elles peuvent devenir gênantes pour l’animal. La dose de traitement ne provoque pas d’effets secondaires connus. Si le corps de la souris rejette la greffe, cela peut aussi causer de la douleur, qui sera surveillée et soulagée.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort en fin d'expérience afin de réaliser les prélèvements terminaux. Du sang sera prélevé pour étudier les molécules en lien avec l'immunité. Nous analyserons les cellules immunitaires de la zone de la greffe et du tube digéstif. Enfin, les organes contenant un grand nombre de cellules immunitaires seront prélevés afin d'analyser ces cellules. Ces prélèvements sont nécessaires pour répondre à notre question scientifique.

Remplacement

Nous avons jusqu'alors utilisé des échantillons provenant des patients traités contre le rejet après une greffe. Nos précédentes études utilisaient des cellules humaines issus de ces échantillons. L'utilisation de souris nous aidera à confirmer nos observations dans un contexte où la greffe interagit avec les molécules produites par l'ensemble des cellules de l'organisme. Une étude en laboratoire (in vitro) ne reproduit pas cette interaction complexe et ne permet pas d'étudier toutes les connexions entre le traitement, les cellules et le rejet de greffe. De plus, la dose de traitement anti-rejet est similaire à celle donnée aux patients transplantés, à la fois au site de la greffe et dans les ganglions voisins.

Réduction

Nous nous sommes attachés à réduire le nombre d'animaux dans cette expérimentation. Nous avons utilisé des méthodes statistiques, nos précédents résultats et la littérature scientifique afin de déterminer un nombre d'animaux par groupe permettant de répondre à notre question scientifique. Dès que possible les groupes d'animaux contrôles ont été réduit ou mis en commun pour réduire le nombre d'animaux.

Raffinement

Les greffes seront réalisées sous anesthésie générale, ce qui signifie que les souris seront complètement endormies pendant l’opération et ne ressentiront aucune douleur. Pour leur confort, elles seront placées sur un tapis chauffant pendant toute la durée de l’intervention et jusqu’à leur réveil, afin de maintenir leur température corporelle. Un traitement contre la douleur sera donné avant et après l'opération. Les souris recevront également une nourriture adaptée, posée au sol, surtout si elles ont du mal à se déplacer. Le bien-être des animaux sera contrôlé tous les jours pendant la première semaine, puis au moins trois fois par semaine par la suite. Une grille d’évaluation spécifique sera utilisée pour repérer les signes de douleur ou d’inconfort. En fonction du score obtenu, des soins ou un traitement contre la douleur seront apportés.

Choix des espèces

Le modèle souris est essentiel pour cette étude, car il permet de bien contrôler les conditions de l’expérience. On peut choisir avec précision les différences entre la souris qui reçoit la greffe et celle qui la donne, notamment au niveau du système immunitaire. Cela permet de mieux comprendre comment le corps réagit contre la greffe. Les autres méthodes, comme les tests sur des cellules en laboratoire, ne permettent pas de reproduire toutes les interactions entre les différentes cellules du système immunitaire, ni leurs déplacements dans le corps. Enfin, les animaux non mammifères n’ont pas un système immunitaire comparable à celui de l’humain. La souris est donc le modèle le plus adapté pour répondre aux questions de cette recherche. Les animaux seront utilisés à un âge de 2-3 mois, au stade de jeune adulte. En effet, le traitement anti-rejet est plus efficace sur des animaux jeunes.

Une partie des souris utilisées est dépourvue de système immunitaire, donc exposée aux infections, et une autre partie est castrée avant même sa maturité sexuelle. 3 720 souris au total vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent des tumeurs de mélanome ou de cancer du sein, un implant sous la peau, des injections jusqu'à trois fois par semaine, une prise de sang hebdomadaire et deux séances d'irradiation, la croissance des tumeurs pouvant gêner leurs déplacements, se nécroser et gagner les poumons. Toutes sont tuées à la fin de chaque procédure, l'objet déclaré étant de comprendre pourquoi les femmes résistent mieux au cancer que les hommes.

Objectifs

En France, les cancers sont non seulement plus fréquents mais aussi plus mortels chez les hommes que chez les femmes. Les mécanismes responsables de ces différences liées au sexe dans les cancers sont peu documentés et probablement complexes. A côté du mode de vie (consommation d'alcool, de tabac ...) qui peut varier entre les hommes et les femmes, nous pensons que des facteurs biologiques qui sont différents en fonction du sexe tels que les hormones sexuelles (estrogènes, androgènes) ou encore des facteurs génétiques (gènes du chromosome X ou du chromosome Y) pourraient aussi contribuer à expliquer la meilleure résistance des femmes au cancer en augmentant leur réponse immune anti-tumorale. Les grands objectifs de notre projet sont doubles. D’une part, nous identifierons si des facteurs génétiques liés au sexe contribuent aux meilleures réponses anti-tumorales chez les femelles et influencent leur réponse aux immunothérapies. D’autre part, nous évaluerons si les hormones sexuelles féminines (estrogènes) participent aux meilleures réponses immunitaires chez les femelles.

Bénéfices attendus

Bien qu'observables pour la plupart des cancers, les mécanismes à l'origine des différences dans le cancer entre les hommes et les femmes sont encore très peu explorés et largement négligés dans le diagnostic et la prise en charge thérapeutique. Il est en effet admis que la plupart des cancers se déclarent non seulement plus tôt chez les hommes mais que leur incidence et leur taux de mortalité associée sont plus élevés chez les hommes en comparaison aux femmes, supposant de meilleures réponses immunes antitumorales chez les femmes. Notre projet permettra de contribuer à identifier les mécanismes cellulaires et moléculaires à l'origine de ce dimorphisme sexuel dans l'immunité anti-tumorale. Ces mécanismes pourraient être exploités pour les thérapies de nouvelle génération et la gestion du cancer en fonction du sexe.

Procédures

Les animaux pourront subir : - Une castration, réalisée chez des animaux sous anesthésie générale (injection, 30 sec), opération qui dure moins de 10 min par souris mâle ou femelle - Implant sous la peau réalisée sous anesthésie générale ( 30 sec), dure moins de 5 min - - des injections sous-cutanées et intraveineuses (durée moins de 1 min) au maximum 3 fois par semaine - - des prélèvements veineux de sang - 1 min - au maximum 1 fois/semaine pendant la procédure - deux irradiations de moins de 4 minutes chacune

Impact sur les animaux

Les lignées génétiquement modifiées que nous utiliserons, et dont nous disposons d’ores et déjà au laboratoire dans ce projet n’ont pas de phénotype dommageable hormis les souris immunodéficientes. Ces souris dépourvues de système immunitaire sont plus sujettes aux infections. Une partie des animaux sera ovariectomisée ou castrée. Les animaux récupèrent parfaitement de ces opérations. Cependant, la chirurgie peut induire des douleurs abdominales modérées post-opératoires. Les injections réalisées aux animaux sont associées à des douleurs locales modérées et transitoires au point d’injection. La croissance des tumeurs primaires de mélanome et de cancer du sein peut induire des difficultés de déplacement. La croissance tumorale peut aussi être associée au développement de nécrose. Le lieu préférentiel de métastase du mélanome est le poumon et peut donc être accompagnée de troubles respiratoires. Globalement, la pousse tumorale et le développement de métastases peuvent être associés à une altération de l’état général (absence de nidification, absence de toilettage, asthénie, léthargie, tremblement, dos arqué) et à une perte de poids. De plus, un stress peut être généré chez l’animal par les manipulations répétées (contention lors des injections et de la mesure du volume tumoral). Une grille de scoring decrit avec précision les actions à mener.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure.

Remplacement

Les réponses immunes anti-tumorales misent en place pour l’élimination efficace des cancers sont complexes. Elles nécessitent l’implication de plusieurs types de cellules immunitaires qui agissent de manière coordonnée dans le temps (avec des cinétiques précises) et dans l’espace (site tumoral, site de dissémination métastatique, ganglions lymphatiques drainant). Ces différentes étapes ne peuvent pas être mimées in vitro.

Réduction

Une étude approfondie de la littérature a été réalisée. Elle nous a permis de choisir les modèles les mieux adaptés pour répondre à nos questions scientifiques mais aussi d’adapter le nombre minimal d’animaux nécessaires. Nous avons aussi interrogé des chercheurs maitrisant ces modèles et leur robustesse. Nous en avons conclu que le nombre minimal d’animaux est de 10 par groupe. Le calcul d'effectif a été réalisé en utilisant un test non paramétrique de rang. Les expériences seront reproduites 2 fois. Un maximum d’étude sera réalisé sur le même animal : étude longitudinale de mesure de la pousse tumorale et étude cytométrique/transcriptomique/histologique sur les tissus post-mortem.

Raffinement

Toutes les procédures seront réalisées par du personnel formé à l'expérimentation animale et détenteur du diplôme de chirurgie expérimentale quand cela le nécessite (ovariectomie, castration). Lors de la réalisation des procédures, des précautions et mesures adaptées seront prises pour réduire au mieux le stress et la souffrance des animaux. Afin de limiter les risques d'infection des animaux, en particulier les animaux immunodéficients, les animaux seront placés dans des cages placées sur portoir ventilé et les expérimentateurs seront munis de protection personnelle (combinaison, masque, charlotte, surchaussures, gants). L’environnement de toutes les cages sera enrichi (igloos, sizzelnest pour la nidification, rouleaux en carton) et de la nourriture/eau gélifiée rajoutée dans la cage si nous notons que les souris perdent du poids sans que les points limites ne soient atteints. Du serum physiologique tiédi pourra être injecté en cas de déshydratation. Un collyre anésthésiant sera appliqué sur l'oeil avant les injections en retro-orbitaire. L’ovariectomie, la castration et l’implantation des cellules tumorales mammaires sera réalisée sous anesthésie générale. Un anesthésique local sera administrée au point d'incision pour limiter la douleur. Durant l’opération du gel oculaire sera appliqué afin d’éviter tout dessèchement de la cornée. Durant et après la chirurgie, les animaux sont placés sur un tapis chauffant afin de limiter l’hypothermie et ce jusqu’à leur réveil. En péri-opératoire (avant et après la chirurgie), les animaux seront analgésiés pendant 24 heures. Une surveillance accrue pendant les 3 jours post-chirurgie sera réalisée afin de détecter tout signe de douleur et de détresse. Des points limites spécifiques ont été établis et sont décrits pour chaque procédure. S’ils devaient être atteints, les animaux seront mis à mort.

Choix des espèces

Les acteurs de la réponse immunitaire anti-tumorale chez la souris sont très similaires à ceux de l'Homme. A ce jour, la souris représente le meilleur modèle animal pour étudier la réponse immunitaire anti-tumorale qui est une réponse intégrée dans le temps (précoce avec la réponse immunitaire innée, plus tardive avec la réponse immunitaire adaptative) et dans l'espace (sur le site tumoral ou dans les organes lymphoïdes). Une partie des souris devra être castrée avant maturité sexuelle (4-6 semaines), donc avant toute sécrétion d'hormones sexuelles. Toutes les autres procédures seront réalisées sur des animaux agés de 8-30 semaines. Cet âge correspond à l'âge adulte chez la souris, période durant laquelle nous souhaitons étudier l'impact des facteurs liés au sexe sur la réponse immune anti-tumorale.

Les souris de ce projet sont des femelles génétiquement modifiées, dépourvues de système immunitaire et si sensibles aux agents pathogènes qu'elles sont élevées en milieu stérile. 101 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour des prélèvements de tissus ou dès qu'un point limite est atteint. Elles reçoivent sans anesthésie une injection intraveineuse de cellules tumorales et une de cellules tueuses reprogrammées, passent jusqu'à 12 séances d'imagerie sous anesthésie générale et subissent 6 à 7 prises de sang sans anesthésie, la tumeur pouvant provoquer une perte de poids ou, si elle atteint la moelle osseuse des membres, un déficit moteur. Le porteur n'utilise que des femelles, chez qui les tumeurs se développent selon lui "de manière plus régulière, homogène et prévisible".

Objectifs

Notre corps possède des défenses naturelles contre les maladies : le système immunitaire. Celui-ci est constitué notamment de cellules tueuses, qui peuvent éliminer des cellules infectées ou anormales. Cependant lors d’un cancer, ces cellules n’ont pas forcément la capacité de reconnaître les cellules cancéreuses. Ainsi le cancer se propage. Une nouvelle approche de thérapie cellulaire, appelée CAR-T, améliore cette capacité à cibler les cellules cancéreuses. Les cellules tueuses issues d’un patient atteint d’un cancer sont modifiées génétiquement pour que celles-ci ciblent au mieux les cellules cancéreuses. Cependant, cette approche est 100% personnalisée : longue, coûteuse et incertaine. Pour contourner ces limites, nous développons une alternative : des cellules tueuses reprogrammées « universelles » issues d’un donneur sain et non pas d’un patient. Ces cellules universelles peuvent s’adapter au système immunitaire de chaque patient sans risque de rejet, rendant le traitement plus rapide et accessible. L’objectif de cette étude est de tester ces cellules universelles dans un modèle de souris afin d’observer leur comportement et leur efficacité contre le cancer. Nous voulons notamment vérifier si une modification spécifique améliore leur action anticancéreuse en bloquant un certain mécanisme biologique. À terme, ce projet pourrait ouvrir la voie à des thérapies plus efficaces et accessibles contre le cancer, en simplifiant la production des cellules CAR-T pour une utilisation en clinique.

Bénéfices attendus

Les résultats positifs de ce projet pourraient aboutir à la mise sur le marché d'un nouveau médicament de thérapie cellulaire pour les patients en impasse thérapeutique. Ce médicament sera à la fois plus puissant et plus sûr que les traitements actuels, produit à des coûts drastiquement diminués (puisqu'il s'agit d'une thérapie cellulaire universelle) et donc disponibles à l'ensemble des patients qui en ont besoin. De plus, cela permettra d’avoir un modèle de souris pertinent pour les études des cellules tueuses reprogrammées.

Procédures

Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : Injection de cellules tumorales par voie intraveineuse, sans anesthésie (1x/souris, durée ~5 minutes). Injection de cellules thérapeutiques matures ou immatures par voie intraveineuse, sans anesthésie (1x/souris, durée ~5 minutes). Injection d’un médicament afin de permettre la prise de greffe des cellules thérapeutiques immatures (1x/souris, durée ~1 minutes). Imagerie sous anesthésie générale, jusqu’à 12 fois par souris (durée ~10 minutes par session, 1x/semaine), précédée de l’injection d’un agent de détection de la tumeur sur souris vigile (jusqu’à 12x/souris, durée ~1 minute). Prélèvements sanguins, réalisés sans anesthésie (6-7x/souris, ~1 minute, 1x/2semaines) soit sous anesthésie générale (1x/souris, ~5 minutes, pour le dernier prélèvement).

Impact sur les animaux

Stress : l’ensemble des manipulations, contentions et transports peut engendrer un stress chez les souris. Douleurs légères : potentiellement présentes après injection intraveineuse (de cellules CAR-T matures, non matures) ou abdominale et prélèvements sanguins sous antidouleur. Probables maux de tête et nausée par suite du traitement avec un médicament. Altération de l’état général : possible en lien avec le développement tumoral exemple : perte de poids. Déficit moteur des membres inférieurs : possible si la tumeur atteint la moelle osseuse des membres.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort car nous prélèverons des tissus post-mortem pour analyse ou si un point limite est atteint en cours de procédure.

Remplacement

Les cellules tueuses du cancer ont été étudiées en laboratoire. Cependant, la réponse du système immunitaire est très complexe, car elle implique différents types de cellules et des interactions spécifiques. Cela rend difficile d’étudier la réponse complète seulement en laboratoire. Pour cette raison, nous devons utiliser des souris pour ces recherches thérapeutiques, car on ne peut pas encore se passer d'un modèle préclinique avant les essais clinique chez l'Homme. De plus, on utilise des souris modifiées et disponibles à l'achat pour avoir un système immunitaire humain, ce qui permet de tester des cellules humaines directement applicables ensuite en essai clinique. Avant d'être testées chez la souris, les cellules ont été validées dans notre laboratoire selon nos meilleures connaissances. Nous obtenons ainsi des informations qui ne peuvent être obtenues que chez la souris et nous les utiliserons pour réduire encore davantage le recours aux expérimentations animales à l'avenir.

Réduction

Le nombre d’animaux par groupe a été réduit au minimum sans toutefois compromettre l’analyse statistique des résultats. En effet, un outil statistique a été utilisé pour calculer le bon nombre d’animaux à utiliser. Suivre les animaux au fils du temps par des analyses répétées comme l’imagerie (grossissement de la tumeur) et le contrôle du sang entraîne une meilleure analyse de l’effet biologique, ce qui permet des expériences à haute puissance avec un faible nombre de souris.

Raffinement

Tout au long de ce projet, nous serons attentifs au bien-être des animaux grâce à un suivi quotidien des animaux afin de d’observer leur comportement, leur apparence et tous signes qui permettraient d’identifier des indications révélatrices de souffrance animale. Des points limites clairs sont définis pour arrêter le projet afin de limiter la souffrance des animaux. Un tapis chauffant afin d’éviter l’hypothermie de l’animal sera mis en place et du gel hydratant oculaire sera appliqué afin d’éviter un dessèchement lors des séances d’imagerie. Les animaux seront placés sous anesthésie générale et auront des antidouleurs adaptés. De plus, ce projet fait suite à une étude bibliographique afin de raffiner au maximum les expériences, les injections et les prélèvements. Les animaux seront maintenus en groupes sociaux pour éviter le stress lié à l'isolement.

Choix des espèces

Nous utiliserons exclusivement des souris femelles génétiquement modifiées dépourvues de système immunitaire. Ces modèles permettent la greffe de cellules humaines, le développement d’un système immunitaire humanisé, ainsi que la croissance de tumeurs humaines. En plus de leur grande sensibilité aux agents pathogènes, nécessitant des conditions d’élevage en milieu stérile, ces souris présentent une apparence et un comportement comparables à ceux de leurs congénères non modifiées. Le choix d’utiliser uniquement des femelles est motivé par nos observations expérimentales précédentes: chez les femelles, les tumeurs se développent de manière plus régulière, homogène et prévisible, ce qui améliore la reproductibilité et la fiabilité des résultats. Des souris âgées de 4-8 semaines sont utilisées, afin d’observer si le développement des cellules humaines s’effectue de manière plus optimale en l’absence d’interaction avec les cellules immunitaires de souris.