Cancers

Tous tués à l'issue, 1 500 rongeurs, 1 200 souris et 300 rats, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, pour tester des anticancéreux sur des tumeurs greffées dans le pancréas. Une partie subit une irradiation totale du corps avant la chirurgie qui implante la tumeur, puis jusqu'à quatre administrations par jour et des prises de sang répétées à la jugulaire, à la saphène ou à la queue. La tumeur peut provoquer une occlusion intestinale, un envahissement de l'abdomen et de l'ascite, et le gavage, rarement, une détresse respiratoire jusqu'à la mort. Le porteur juge le statut immunodéprimé de ces rongeurs "indispensable" à la greffe de cellules tumorales humaines, et ne donne aucune raison à leur mise à mort, annoncée en une phrase de quatre mots.

Objectifs

Au niveau mondial, il a été constaté une forte augmentation de l’incidence du cancer du fait du vieillissement de la population et de facteurs environnementaux qui se dégradent. Le cancer du pancréas, bien que ne représentant que 2.6% des diagnostics chaque année, est le sixième plus mortel et présente un très fort taux de mortalité (plus de 490 786 décès en 2024 pour environ 531 318 nouveaux cas) selon l’organisation mondiale de la santé (WHO). L’objectif de ce projet est d’utiliser des modèles de cancer pancréatiques, les plus prédictifs possible, en condition orthotopique (présentant l’avantage d’inclure le microenvironnement tumoral aux études) afin de refléter la pathologie cancéreuse humaine et de pouvoir évaluer des nouveaux médicaments pour traiter ces tumeurs pancréatiques chez l’humain. Pour cela, nous étudierons ces nouveaux médicaments, seuls ou en combinaison, dans un contexte pathologique le plus proche possible de l’homme afin d’arriver, avant les essais cliniques chez l’humain, à établir une évaluation de l’efficacité des molécules destinées à traiter les cancers chez l’Homme. Grace à ces modèles de cancer, une évaluation de la pharmacocinétique et de la biodistribution des traitements pourra aussi être réalisée en plus de l’évaluation de l’efficacité antitumorale.

Bénéfices attendus

Le cancer du pancréas est le onzième cancer le plus diagnostiqué mais il est le sixième en termes de mortalité. Cette maladie très meurtrière nécessite donc un développement important de nouvelles stratégies pour la prise en charge des patients. Cela nécessite l’établissement de nouveaux modèles précliniques plus prédictifs afin de pouvoir transposer l’utilisation de ces molécules chez l’homme. Environ 90% des tumeurs pancréatiques présente une mutation dans le gène KRAS. L’essor récent des inhibiteurs de KRAS en clinique ouvre de nouveaux espoirs dans la prise en charge de cette maladie. Cependant, des mécanismes de résistance se développent et nécessitent d’être compris afin d’adopter des stratégies pour surpasser ces phénomènes de résistance. Dans ce contexte, le développement de nouveaux modèles précliniques, tout particulièrement orthotopiques, est incontournable pour le développement de futures molécules en préclinique puis en clinique chez les patients. L’animal représente un système d’essai physiologiquement proche de l’homme, permettant d’évaluer l’efficacité, la toxicité, la pharmacocinétique et la pharmacodynamique de composés afin d’éviter ces essais directement chez l’homme. Les études précliniques sur l’animal permettront d’étudier les mécanismes de résistance après des traitements avec de nouvelles molécules ou des molécules déjà utilisées en clinique et de développer de nouvelles stratégies pour contourner ces phénomènes de résistance. Grâce à ces études dans un environnement adapté, il sera aussi possible de suivre la réaction du système immunitaire de l’hôte face à la progression de la maladie dans le but de stimuler le système immunitaire contre le cancer. Cela pourrait permettre d’évaluer des immunothérapies dans le cancer du pancréas ce qui n’est pour le moment pas une pratique clinique approuvée.

Procédures

Différents types d’interventions sont prévus: • Irradiation totale avant induction tumorale: nécessite le transport des animaux et leur déplacement temporaire (1 à 2 fois par étude ; inférieur à 4h) • Induction tumorale : sous anesthésie générale (1 fois, chirurgie inférieure à 30 min). • Imagerie non invasive (sous anesthésie pour une durée maximale d’1 heure. • Traitements par différentes voies d’administration (limité à 4 administrations par jour) : o Orale sur animaux vigiles (moins d’1 min) o Sous-cutanée sur animal anesthésié (moins de 5 min) ou vigile (moins d’1 min) o Intramusculaire sur animal anesthésié (moins de 5 min) ou vigile (moins d’1 min) o Intrapéritonéale sur animal anesthésié (moins de 5 min) ou vigile (moins d’1 min) o Intraveineuse sur animal anesthésié (moins de 5 min) ou vigile (moins d’1 min) • Prélèvements sanguins effectués par voies : o Jugulaire (3 prélèvements par jugulaire/jours) (moins d’1 min) o Saphène (3 prélèvements par coté sur 24h) (moins d’3 min) o Caudale (2 prélèvements / 24h), (moins d’1 min) • Volume tumoral évalué par palpation des tumeurs nécessitant la contention des animaux (inférieur à 30 secondes) • Prélèvements d’urine réalisés en hébergeant individuellement les animaux moins d’une heure ou par légère pression sur le ventre sous contention.

Impact sur les animaux

En cas d’irradiation, le transport peut engendrer un stress modéré pendant quelques heures (moins de 4h). La greffe tumorale peut engendrer une douleur et un stress modérés sur 1-2j. Lors de l’induction tumorale, un risque de phase septique à la réalisation des sutures est possible pouvant entrainer des douleurs abdominales et un stress pendant 3-4 jours. L’évolution de la tumeur peut entraîner une douleur généralement modérée (d’intensité variable selon chaque individu), une gêne, une occlusion intestinale, un envahissement de la cavité abdominale, de l’ascite et une perte de poids. Au cours d’une étude, les animaux seront manipulés. Les mesures de poids et de volume tumoral peuvent entraîner un faible stress qui diminue avec l’habituation. Le jour de la randomisation, les animaux seront potentiellement mis avec de nouveaux congénères. Cela peut engendrer un stress de 1-2j. Des effets locaux liés aux voies d’administration des traitements par piqûre peuvent survenir. Selon la voie utilisée, ce peut être : irritation / inflammation / œdème / rougeur / sensibilité / douleur transitoire / hématome ou plus rarement nécrose / une ulcération. Lors d’un gavage oral, une irritation de la cavité buccale, de l’œsophage ou de l’estomac, peut être observée. L’intensité de ces effets dépend de la dose administrée, du composé et de la fréquence. Les administrations répétées peuvent entraîner un stress cumulatif, généralement limité à la durée de la phase expérimentale. Le gavage oral peut provoquer un stress aigu temporaire et, rarement, une détresse respiratoire voir le décès de l’animal. Les administrations répétées peuvent majorer ce stress sur plusieurs jours à plusieurs semaines. Les prélèvements sanguins, peuvent induire une gêne ou une douleur légère de courte durée au point de prélèvement. Des prélèvements répétés peuvent entraîner un stress cumulatif et un impact physiologique limité. Les prélèvements d’urine et de fèces sont considérés comme peu invasifs et associés à un stress modéré lié à l’isolement temporaire. Les prélèvements terminaux réalisés sous anesthésie comportent un risque anesthésique ponctuel limité à la durée de l’intervention. Les procédures seront réalisées dans des conditions contrôlées, avec une surveillance adaptée, l’application de points limites précoces et des mesures visant à réduire la douleur, la détresse et toute souffrance inutile.

Devenir

Les animaux seront euthanasiés.

Remplacement

Les méthodes alternatives ne permettent pas, à ce jour, de prévoir l’efficacité in vivo de potentiels candidats-médicaments, car les étapes nécessaires au développement d’un médicament, pour lesquelles il est nécessaire d’étudier les interactions du médicament dans un contexte global, ne peuvent pas être étudiées dans un système alternatif (in vitro par exemple). Des méthodes alternatives de reconstruction d’organes ou de tumeurs en 3D sont utilisées mais ne sont pas suffisantes.

Réduction

Dans chaque étude, les animaux seront répartis en groupes expérimentaux selon le(s) critère(s) défini(s) (volume tumoral et/ou poids). Le nombre de groupes contrôles sera ajusté à la question scientifique posée et des paramètres étudiés. Les variations de ces paramètres et de la mortalité entre les groupes contrôles et traités seront comparées pour évaluer les composés testés. La validité scientifique nécessite d’utiliser un nombre minimum d’animaux par groupe pour que les tests statistiques soient valides et représentatifs d’éventuelles variations inter-individuelles. Il est estimé que 40 études seront réalisées sur 5 ans. Le nombre d’animaux par groupe est choisi sur la base des précédentes études réalisées dans nos laboratoires pour les modèles connus (en général 6 à 10 animaux) afin de sélectionner le nombre d’animaux minimum pour observer des différences significatives sur les paramètres d’intérêt (en général mortalité et volume tumoral). Pour réduire le nombre d’animaux utilisés dans ces procédures, il sera toujours proposé d’utiliser des biomarqueurs et des techniques faiblement invasives d’imagerie chez le petit animal pour remplacer des analyses terminales en cours d’étude.

Raffinement

Les animaux seront pesés minimum 2 fois par semaine. Le volume tumoral sera estimé, minimum 2 fois par semaine par palpation ou 1 fois par semaine par imagerie. Ces fréquences seront adaptées en fonction de l’état général des animaux. Un gel nutritif sera placé au fond de toutes les cages dès que la perte de poids sera supérieure à 10%. De l’enrichissement sera utilisé dans toutes les cages. La greffe de tumeur sera réalisée sous anesthésie générale gazeuse avec administration préalable d’un analgésique opiacé. L’implantation de la greffe nécessitera l’incision de la peau, la chirurgie sera réalisée de façon aseptique et les animaux recevront une injection d’anti inflammatoire non stéroïdien en préopératoire ainsi que le lendemain, des soins opératoires (maintien de la température), surveillance post opératoire et soins post opératoires adaptés si nécessaires. Toutes les procédures invasives et la plupart des procédures peu invasives, seront réalisées sous anesthésie générale par des techniciens formés dont les compétences ont été validées. Les administrations/prélèvements seront réalisés sous anesthésie sauf si la contention génère moins de stress (prélèvement d’urine) ou si l’anesthésie n’est pas possible (administration orale). Les administrations douloureuses (intramusculaire et intradermique) seront réalisées avec analgésie préalable (opiacés). Ces administrations/prélèvements seront effectués en suivant les recommandations vétérinaires et du comité d’éthique. Les principaux points limites concernent l’état général de l’animal et sont listés en détail dans les procédures. Si l’un des signes cliniques liés aux points limites est observé, l’animal sera mis en observation et un traitement sera mis en place si possible. Il sera toujours proposé d’utiliser des biomarqueurs et des techniques faiblement invasives d’imagerie permettant d’atteindre l’objectif de l’étude plus tôt et de sortir l’animal de la procédure.

Choix des espèces

Les petits rongeurs, (souris et rats) ont été choisis en raison de leurs caractéristiques physiologiques bien documentées et de leur utilisation largement reconnue en recherche préclinique. De plus ce sont les seules espèces animales disponibles pour l’expérimentation présentant un statut immunodéprimé (avec des mutations spontanées ou génétiquement modifiées) indispensable à l’implantation de cellules tumorales humaines dans le cadre de la recherche en oncologie. Également, diverses souches de souris et rats immunocompétents sont disponibles pour l’établissement de modèles tumoraux syngéniques. Les rats et les souris autorisent une variété de techniques d’administration, de prélèvement et de chirurgie présentant des analogies avec ce qui peut être réalisé en recherche clinique chez l’humain. Les animaux utilisés dans le cadre de ce projet seront des animaux adultes ou ayant atteint un stade de développement compatible avec les procédures expérimentales, avec une première manipulation réalisée à partir de 7 semaines d’âge. Des animaux adultes seront utilisés afin qu’ils aient leur poids et leur morphologie adulte pour faciliter l’induction tumorale. Les animaux adultes pourront mieux supporter les effets de la chirurgie, les effets secondaires des composés à tester et les effets du développement tumoral.

Après deux injections, dont celle de cellules de lymphome qui envahissent la rate et les ganglions, des souris sont pesées trois fois par semaine et prélevées de sang chaque semaine pendant cent jours au plus, certaines recevant en plus une injection quotidienne pendant quatorze jours. Au total, 6 660 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour prélever leurs organes, et la maladie peut réduire leur activité et leur mobilité pendant une à deux semaines. Le projet cherche à savoir si la façon dont les cellules cancéreuses produisent leur énergie influe sur la réponse aux cellules CAR-T, avec des retombées pour les patients au conditionnel. Les lots décrits totalisent 5 580 souris, et le résumé ne dit rien des 1 080 autres.

Objectifs

Le lymphome est un cancer du sang agressif et fréquent dans les pays industrialisés. Cette maladie est très hétérogène, ce qui explique qu’environ 40 % des patients ne répondent pas durablement au traitement de référence. Pour certains de ces patients, une thérapie innovante peut être proposée : la thérapie par cellules CAR-T. Cette thérapie est un traitement révolutionnaire contre le cancer qui consiste à modifier génétiquement les propres cellules immunitaires du patient pour les transformer en « super-soldats » capables de repérer et de détruire les cellules cancéreuses. Malgré l’efficacité remarquable de cette thérapie chez certains patients atteints de lymphome, environ la moitié d’entre eux ne répondent pas ou rechutent rapidement, notamment au cours de la première année. Il est donc essentiel de mieux comprendre les mécanismes qui déterminent l’efficacité de cette thérapie afin d’identifier de nouvelles stratégies permettant d’améliorer la réponse au traitement. Les cellules de lymphome peuvent utiliser différentes sources d’énergie pour se multiplier. L’objectif de ce projet est de déterminer si la manière dont les cellules cancéreuses produisent leur énergie influence leur sensibilité au traitement.

Bénéfices attendus

À terme, ces travaux pourraient contribuer à mieux identifier les patients susceptibles de répondre aux traitements et à développer de nouvelles stratégies permettant d’améliorer l’efficacité de cette thérapie chez les patients résistants.

Procédures

Les interventions suivantes seront réalisées sur des animaux vigiles : Lots 1 à 3 : 2 340 souris : deux injections (1 minute chacune), trois pesées par semaine pendant une durée maximale de 100 jours (1 minute par pesée) et un prélèvement sanguin par semaine (1 minute). Lot 4 : 360 souris : mise à disposition ad libitum d’un régime alimentaire pendant une durée maximale de 100 jours, associée à deux injections (1 minute chacune), trois pesées par semaine pendant une durée maximale de 100 jours (1 minute par pesée) et un prélèvement sanguin par semaine (1 minute). Lot 5 : 2 880 souris : : deux injections (1 minute chacune), trois pesées par semaine pendant une durée maximale de 100 jours (1 minute par pesée) et un prélèvement sanguin par semaine (1 minute). Une injection par jour pendant 14 jours et l’administration d’un traitement dans l’eau de boisson à volonté pendant 5 semaines.

Impact sur les animaux

Les nuisances attendues sont les suivantes : 1/ un stress transitoire et un inconfort léger liés aux contentions, auxquels peuvent s’ajouter, selon les procédures, les manipulations nécessaires à l’administration des traitements ; 2/ les effets liés au développement de la tumeur : après leur injection, les cellules tumorales se multiplient principalement dans la rate et les ganglions lymphatiques, qui jouent un rôle important dans le fonctionnement du système immunitaire. La progression tumorale va entraîner une gêne légère à modérée et, à un stade plus avancé de la maladie, une diminution de l’activité ainsi qu’une mobilité réduite. Ces effets sont attendus environ 3 à 4 semaines après l’injection des cellules tumorales et peuvent persister pendant 1 à 2 semaines.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin des procédures afin de prélever les organes et de réaliser les analyses in vitro nécessaires à l’obtention des résultats scientifiques.

Remplacement

Notre projet évalue l’importance de la source de production de l’énergie par la cellule tumorale sur la réponse au traitement. Des études in vitro ont été menées en amont afin d’identifier et de sélectionner les mécanismes métaboliques les plus pertinents à étudier. Le métabolisme tumoral au sein de son environnement est profondément différent de celui observé in vitro et il n’existe pas à ce jour d’autre alternative à l’utilisation des souris pour l’étude in vivo des mécanismes métaboliques impliqués dans l’échappement des cellules tumorales aux thérapies proposées.

Réduction

Le nombre d’animaux utilisés a été réduit au strict minimum, tout en restant suffisant pour obtenir des résultats fiables. Nous avons utilisé un outil informatique, basé sur nos premières données, pour calculer le nombre d’animaux réellement nécessaires. Après la fin des expériences, nous recueillerons également plusieurs organes et tissus afin de réaliser un maximum d’analyses complémentaires avec les mêmes animaux. Enfin, le projet est organisé par étapes. En fonction des résultats obtenus au laboratoire et chez l’animal, certaines expériences pourront ne pas être réalisées si elles ne sont plus nécessaires.

Raffinement

Nous avons établi des critères d’arrêt précis, précoces et adaptés pour détecter le lymphome suffisamment tôt afin de limiter toute souffrance animale, tout en conservant une exploitation optimale des résultats scientifiques. Nous serons particulièrement attentifs à toute modification du comportement et de l’aspect physique des animaux.

Choix des espèces

La souris est une espèce animale relativement proche de l’homme, et est le modèle de choix utilisé par la communauté scientifique pour étudier les acteurs moléculaires et cellulaires impliqués dans le cancer. De plus, la souris présente plusieurs avantages comme un cycle de vie relativement court, une natalité importante et un modèle facile à élever. En absence de système pouvant reproduire in vitro la réaction immunitaire et le dialogue entre les différents médiateurs cellulaires, il n’existe pas de méthode alternative à l’expérimentation animale pour mener à bien ce projet. Les souris auront entre 5 et 20 semaines car c’est durant cette période qu’il y a la meilleure prise de tumeur.

Génétiquement modifiées pour être dépourvues de système immunitaire propre, 30 souris reçoivent des cellules de sang de cordon ombilical humain afin de développer un système immunitaire proche de celui d'un humain. Elles sont utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré : irradiées aux rayons X entre un et trois jours de vie, injectées le même jour dans le foie, puis soumises à deux prises de sang à la queue et, sous anesthésie, à une ponction de moelle osseuse au fémur. Toutes sont tuées à 25 semaines, pour vérifier comment les cellules humaines se sont réparties dans leurs organes. Le but est d'ajuster ce protocole d'humanisation, les souris ainsi obtenues devant ensuite servir à tester des thérapies cellulaires contre le cancer. L'effectif de 30 souris en six groupes de cinq n'est justifié que par le caractère "exploratoire" de l'étude.

Objectifs

Les souris immunodéficientes sont des souris de laboratoire génétiquement modifiées pour pouvoir accueillir des cellules sanguines humaines. Comme leur propre système immunitaire est très limité, elles peuvent développer un système immunitaire proche de celui de l’être humain. Ce modèle est très utile pour mieux comprendre le fonctionnement de l’immunité humaine et pour tester de nouveaux traitements contre le cancer. Pour obtenir ces souris dites « humanisées », nous leur injectons des cellules de sang de cordon ombilical humain capables de de se transformer dans l’animal en différentes cellules du sang et du système immunitaire humain. Une souris sera considérée comme correctement humanisée lorsque suffisamment de cellules humaines se développent dans son sang ou sa moelle osseuse. Afin de favoriser l’implantation de ces cellules humaines, l’objectif de cette étude est d’optimiser notre protocole en exposant au préalable les souriceaux nouveaux-nés aux rayons X : cette irradiation est couramment utilisée dans ce type d’étude, elle facilite l’installation des cellules humaines.

Bénéfices attendus

Ce projet a pour objectif de créer un modèle expérimental chez l’animal qui servira à tester de nouveaux traitements contre le cancer. Il permettra notamment d’évaluer des cellules du système immunitaire, modifiées en laboratoire pour mieux reconnaître et détruire les cellules cancéreuses grâce à nos thérapies innovantes. À terme, il contribuera à accélérer le développement de thérapies plus efficaces et personnalisées, avant leur évaluation chez l’être humain.

Procédures

Les souriceaux seront irradiés entre 1 et 3 jours de vie à une faible dose puis recevront le même jour, une injection de cellules humaines dans le foie. L'irradiation sera réalisée en une seule séance d'une durée d'environ 40 secondes par carroussel et l'injection hépatique durera environ 1 minute par animal. A l’état adulte, les souris seront soumises à 1 prélèvement à l’âge de 8 semaines de vie, puis un 2° à l’âge de 12 semaines de vie, d'une à deux gouttes de sang à la veine de la queue. Chaque prélèvement aura une durée d'environ 1 minute. A l’âge de 8 semaines, elles seront également soumises à une ponction de moelle osseuse au fémur, sous anesthésie sur des souris endormies, d'une durée d'environ 1 minute par animal.

Impact sur les animaux

Stress de courte durée liée à deux séparations inférieures à 5 minutes chacune de la portée d’avec la mère Douleur légère de courte durée due à la piqûre d'aiguille lors de l'injection dans le foie, Douleur légère de courte durée due à la piqûre d'aiguille lors des prélèvements sanguins au niveau de la queue, Gêne légère due à la ponction de moelle osseuse mais effectuée sur des souris endormies

Devenir

Les souris à 25 semaines de vie seront mises à mort pour la fin de la procédure afin de vérifier la distribution des cellules humaines dans les différents organes.

Remplacement

Nous poursuivons nos expériences in vitro afin de valider la fonctionnalité des cellules humaines et de limiter le nombre d’expériences réalisées sur les animaux. Cependant, à ce jour, malgré nos efforts, nous n’avons pas réussi à établir un modèle reproduisant la moelle osseuse humaine en laboratoire. Pour démontrer l’effet thérapeutique des cellules médicaments que nous développons, il est nécessaire de mettre en place un modèle chez l’animal. Par ailleurs, tous les modèles in vitro disponibles pour l’étude du microenvironnement tumoral humain concernent les tumeurs solides et non les cancers liquides. A ce jour, aucun modèle in vitro (2 ou 3 dimensions) ni in silico (basé sur des simulations informatiques) ne permet de reproduire les interactions complexes entre les cellules de l’immunité humaine, enchâssées dans un système osseux et vascularisé au plus près de l’humain.

Réduction

Cette étude est une étude exploratoire et de validation. Nous utiliserons 30 souris réparties en 6 groupes de 5.

Raffinement

Les animaux sont hébergés dans un secteur spécifique pour les animaux immunodéprimés en animalerie spécifique. L’eau de boisson et la nourriture sont autoclavée ou irradiée pour éviter une contamination infectieuse chez les souris immunodéprimées. L’irradiation et l’injection sur souriceaux seront réalisées au plus proche de la mère et préservant au plus l’odeur de la litière afin d’éviter tout rejet maternel. Les prélèvements à la veine de la queue et dans l’os du fémur seront réalisés par des expérimentateurs entrainés, sur souris anesthésiées. Nous aurons recours à des anti-douleurs en cas d’observation de douleur. Nous avons mis en place des points limites stricts et spécifiques du projet.

Choix des espèces

La souris immunodéficiente permet l'élaboration d'un modèle humanisé avec développement de cellules sanguines, car cette souris dépourvue de système immunitaire exprime de nombreuses molécules permettant la prise de greffe de tout type de globules blancs. Ainsi ce modèle mimant le système immunitaire humain permettra d'étudier nos thérapies. Les souris sont expérimentées entre 0 et 12 semaines de vie. La procédure des souris dites « humanisées » se fait dès la naissance. Nous suivrons scrupuleusement les souris jusqu’à la 25ème semaine de vie sans procédure pour observer l’humanisation.

280 souris vont être utilisées, toutes tuées pour prélever leurs tumeurs, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Toutes subissent une opération de 15 minutes sous anesthésie générale dont le résumé ne précise pas l'objet, puis certaines reçoivent pendant 14 semaines au plus un anticorps injecté trois fois par semaine et un traitement oral quotidien, éveillées et contenues. Le projet teste cet anticorps, déjà en essai clinique pour d'autres pathologies selon le porteur, seul ou combiné à un inhibiteur de RAS contre le cancer du pancréas, dont la progression entraîne selon lui des signes de douleur au-delà d'un certain stade. Pour le choix de l'espèce, il décrit les souris comme "très proches de l'homme notamment du point de vue immunologique".

Objectifs

Le cancer du pancréas est la 7ème cause de mortalité attribuable au cancer dans le monde. De nouveaux types de traitement ciblant le système immunitaire se sont montrés efficaces dans d’autres types de cancers mais n’ont pas encore fait leur preuve pour le pancréas. Par ailleurs, de récents essais cliniques ont montré la capacité de nouveaux traitements à améliorer la survie des patients atteints de cancer du pancréas. Cependant, le taux de réponse reste faible et la survie de ces patients sous traitement ne dépasse pas un an. Il y a donc urgence à améliorer les thérapies actuelles. Depuis une dizaine d’années nous avons développé un anticorps reconnaissant spécifiquement une protéine localisée sur la membrane des cellules et connue pour participer au développement de différents cancers. Nous avons montré dans le cancer du pancréas que notre anticorps pouvait réduire la taille des tumeurs, influencer le système immunitaire et améliorer les thérapies ciblant le système immunitaire chez la souris. L’objectif de notre nouveau projet est de valider ces premiers résultats dans nouveau modèle et de tester l’efficacité de notre traitement en comparaison ou en combinaison avec un nouveau traitement prometteur qui améliore la survie des patients atteint d’un cancer du pancréas.

Bénéfices attendus

Le cancer du pancréas sont un grave problème de santé public. Bien que rare, il est pratiquement incurable en l’état actuel et les patients atteints ont une durée de vie très faible. Notre projet est une étape vers la mise en place de nouveaux traitements plus efficaces. Nous pensons que notre anticorps peut améliorer l’efficacité des thérapies ciblant le système immunitaire et/ou en combinaison avec le nouveau traitement ciblant le cancer du pancréas et ainsi améliorer la survie de très nombreux malades dans le futur. Cet anticorps a d’ailleurs déjà passé les tests de toxicité avec succès et est récemment entré en essai clinique pour le traitement d’autres pathologies.

Procédures

Tous les animaux de l’étude seront soumis à une opération chirurgicale sous anesthésie générale d’une durée d’environ 15 minutes. Une fois par semaine, une partie des animaux seront anesthésiés afin de réaliser une mesure de taille tumorale par imagerie qui durera au maximum 10 minutes. Certains animaux recevront un traitement par anticorps 3 fois par semaine par injection, ainsi qu’un traitement oral quotidien. L’administration des traitements sera réalisée sur animaux vigiles, prend environ deux minutes à être réalisée, et dure maximum 14 semaines. Les animaux subiront un prélèvement de sang terminal. Cette procédure est réalisée sur animaux anesthésiés et est réalisé en environ 1 minute.

Impact sur les animaux

Les injections répétées peuvent parfois engendrer une douleur au niveau des sites d’injection. La contention sur animal vigile peut engendrer un stress. Les traitements peuvent induire des effets secondaires modérés, mais sont globalement bien tolérés et ils devraient avoir un effet bénéfique sur la progression de la maladie et ses effets néfastes. La progression tumorale entraine des signes de douleurs et de stress (perte de poids, modification du comportement, etc.) au-delà d’un certain stade.

Devenir

Tous les animaux de ce projet seront mis à mort afin de collecter les tissues (tumeurs) qui seront utilisées pour des analyses ultérieures.

Remplacement

Afin de remplacer les études in vivo, nous avons prévu de procéder à des études in vitro sur lignées cellulaires et ex vivo sur des tissus de patients afin de démontrer la validité de l’approche. Celle-ci nécessite en parallèle une validation dans un modèle physiologique complet sur animal entier avant transposition clinique chez l’humain.

Réduction

Les tailles d’effectifs ont été déterminées à priori grâce à un logiciel dédié afin d’obtenir des résultats statistiquement fiables et robustes. Les données obtenues grâce aux animaux de ce projet seront analysées avec des tests statistiques classiques.

Raffinement

Afin de raffiner au mieux notre méthodologie, le protocole expérimental est planifié en amont. L’environnement des animaux est enrichi avec des tubes de coton pour la nidification et des briques de tremble à ronger. Les animaux seront hébergés en portoirs ventilés, ce qui les protégera des infections. Les animaux seront maintenus en groupe. Des points limites précoces ont été établis afin d’interrompre si nécessaire les procédures permettant de soustraire les animaux à toute douleur ou souffrance. Un tapis chauffant ou une cage thermostatée sera utilisée quand nécessaire. Un gel ophtalmique sera appliqué lorsque nécessaire. Les procédures invasives ou stressantes sont réalisées sous anesthésie générale avec utilisation d’un analgésique. L’analgésique sera utilisé à nouveau en cas de signes de douleur modérés (perte de poids, modification du comportement, etc.). Avant les procédures le nécessitant, au cours de la période d’acclimatation de 7 jours, les souris seront laissées 2-3 jours sans manipulation puis habituées à la contention afin de diminuer le stress lié aux traitements.

Choix des espèces

Les souris sont de petits mammifères très proches de l’homme notamment du point de vue immunologique. Le modèle proposé dans cette étude a contribué dans le passé à établir le potentiel curatif des approches thérapeutiques ciblant le système immunitaire actuellement prescrites chez l’homme. Les animaux seront utilisés à un âge adulte de 8 semaines afin qu’ils présentent un système immunitaire mature. De plus le cancer du pancréas étant un cancer plus fréquent chez l’adulte (âge moyen au diagnostique 70 ans chez l’homme, 74 ans chez la femme), il est préférable d’utiliser des animaux adultes pour ce projet.

Greffées de cellules tumorales sous la peau, puis soumises à quatre injections d'un virus dans la tumeur, à des irradiations localisées et à quatre injections d'anticorps, 1 152 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour examiner leurs tissus. Il s'agit de mesurer si l'association de la radiothérapie, d'un virus oncolytique et d'une immunothérapie freine la croissance des tumeurs. Le porteur indique que ces tumeurs nécrosent "malgré leur petite taille", avec une douleur modérée possible. Parmi les raisons du choix de l'espèce, il cite l'agrément de son animalerie, qui autorise l'hébergement "des souris seulement".

Objectifs

Ce projet vise à évaluer l’efficacité préclinique du traitement combiné: radiothérapie et virus oncolytique, avec ou sans immunothérapie sur le contrôle tumoral.

Bénéfices attendus

En adoptant cette approche, nous visons à minimiser les limitations des thérapies utilisées seules, à améliorer les résultats thérapeutiques et à augmenter la réponse globale des tumeurs en limitant les toxicités liées aux traitements. Cette stratégie de traitement à multiples facettes non seulement promet d'améliorer les résultats thérapeutiques actuels mais pourrait également nous conduire à développer de nouvelles stratégies de traitement antitumoral plus efficaces et moins toxique en particulier pour la prise en charge des cancers résistants. Ce projet espère fournir une base solide et des nouvelles perspectives pour optimiser les traitements cliniques futurs tout en réduisant les effets secondaires des thérapies en question. L’association d’un virus oncolytique avec la radiothérapie constitue une approche prometteuse pour surmonter les limitations liées à la résistance des tumeurs et améliorer l’efficacité tumoricide.

Procédures

Les animaux seront soumis à des injections en sous cutanée (une fois, durée environ 10-20 secondes) et à des injections en intra-tumoral (quatre fois, durée environ 20 secondes) sous anesthésie générale. Les animaux recevront des irradiations localisées des tumeurs (un cycle d'irradiation dure environ 1-5 minutes en fonction de la dose) sous anesthésie générale. L’anticorps sera injecté quatre fois, durée environ 10-20 secondes, sous anesthésie locale.

Impact sur les animaux

Les animaux peuvent ressentir une légère douleur et inconfort transitoires liés à l’injection des cellules tumorale et aussi à l’injection de l’immunothérapie. Les animaux peuvent également ressentir du stress léger et transitoire lié à leur immobilisation dans les caches de contention pendant le temps d’irradiation. L’injection intra-tumorale du virus peut entrainer la formation d’une très petite croûte à l’endroit de l’injection. Ceci pourra entraîner un léger prurit temporaire. En raison de la croissance des tumeurs ou des effets secondaires des traitements, les animaux peuvent présenter des changements de comportement modérés, tels qu'une diminution de l'appétit et/ou une réduction de l'activité. Les modèles utilisés sont réputés pour produire des tumeurs qui nécrosent, malgré leur petite taille. Cette nécrose peut entraîner une douleur modérée.

Devenir

Les animaux seront tous euthanasiés à l'issue de chaque procédure pour examen post-mortem sur tissus et organes.

Remplacement

Ce projet a pour but d’évaluer l'effet thérapeutique d’un modulateur de l’immunité dans les tumeurs, combinés à la radiothérapie. Ceci exige donc un système biologique dynamique et complet en interaction direct avec le stroma tumoral. Ceci nécessite le recours à un modèle animal vivant entier et ne peut pas être modélisé in vitro ni in silico. Les modèles in vitro et in silico ne peuvent pas fournir ou assurer l’ensemble des voies biologiques ainsi que toutes les interactions physiologiques essentielle dans la réponse des tissus et des cellules aux traitements notamment à l’irradiation. Il est à noter que la réponse d’un tissu ou d’une tumeur à l’irradiation implique l’activation de plusieurs voies de signalisations et de plusieurs systèmes dont le système immunitaire. Ce dernier étant composé de plusieurs populations (lymphocytes, macrophages, monocytes, neutrophiles…) localisées dans des organes différents (rate, ganglions lymphatiques, et autres) et assurant des fonctions différentes, ne peut être reproduit ni in vitro ni in silico.

Réduction

Afin de réduire au minimum le nombre d’animaux à utiliser nous permettant d’atteindre les objectifs du projet, nous avons réalisé une analyse statistique à priori, afin de calculer le nombre d’animaux nécessaires pour détecter des différences significatives pour chaque procédure expérimentale. Le critère de jugement principal pour le calcul de puissance est la taille tumorale.Ces calculs nous ont permis de déterminer la taille des lots à traiter, et les résultats seront étudiés par analyse de variance.

Raffinement

Une anesthésie générale sera faite lors des injections ainsi que lors des irradiations. Les conditions d'hébergement des animaux seront optimisées, en fournissant l'environnement et la nourriture nécessaire. Leur environnement sera enrichi avec du coton ou des maisons en carton afin de diminuer leur angoisse. Le comportement et l'état de santé des animaux seront surveillés quotidiennement, pour identifier et traiter toute anomalie. Les souris seront élevées en groupe pour minimiser le stress de l'isolement. Une pesée sera effectuée régulièrement, au minimum de façon hebdomadaire. Des points limites précoces ont été définis et seront strictement appliqués. Un aliment appétent et énergétique sera proposé en cas de nécessité (diminution de l'appétie, perte de poids).

Choix des espèces

La souris est l’espèce animale de référence pour les études de radiobiologie, des études impliquants des immunomodulateurs (comme les inhibiteurs de PD1/PD-L1/CTLA-4 et les virus oncolytiques) et l'étude de la croissance tumorale. La physiologie et la génétique de la souris sont de mieux en mieux connues et de nombreuses études ont déjà validé des découvertes faites chez la souris en les appliquant pendant des essais cliniques, ce qui facilite le transfert des résultats obtenus chez la souris en clinique. De plus, l’agrément de notre animalerie autorise l’hébergement des souris seulement. Et pour des raisons de taille et de capacité d’hébergement, la souris reste le choix premier. Les souris seront utilisées à l’âge de 7 à 9 semaines, âge auquel elles sont considérées comme adultes. À cet âge, le système immunitaire des animaux a atteint sa maturité, ce qui constitue un point critique pour les études en immunologie.

2 450 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour analyser leurs organes, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles sont castrées par chirurgie, greffées de cellules ou de fragments de tumeurs de prostate humaine, parfois irradiées sur tout le corps, transportées cinq à six heures d'un établissement à l'autre et soumises jusqu'à six séances d'imagerie sous anesthésie. Le bénéfice annoncé se limite à évaluer de "nouveaux composés de radiothérapie interne vectorisée", face à des tumeurs qui peuvent nécroser et provoquer une cachexie. Sur le remplacement, le porteur affirme ne pas pouvoir se passer d'un "organisme entier" et juge les "modèles animaux" "indispensables".

Objectifs

Le cancer est désormais la première cause de mortalité dans les pays développés, devant les pathologies cardiovasculaires. Dans ce contexte, l’objectif de nos projets est le développement de nouvelles thérapies ciblées couplées à des radioéléments. Cette dernière repose sur le principe suivant : « attacher » une molécule radioactive à une molécule biologique qui joue le rôle de transporteur et va reconnaitre spécifiquement une protéine surexprimée par les cellules tumorales prostatiques. Pour la thérapie, on utilise des molécules radioactives puissantes sur une distance très courtes (de l’ordre du millimètre ou micromètre), détruisant ainsi les cellules tumorales à proximité immédiate de l’endroit où elle est transportée, tout en limitant la toxicité sur les tissus sains environnant la tumeur. Dans ce projet, l’objectif principal est d’évaluer l’activité antitumorale de nouveaux traitements ciblés. Dans le cas où aucune donnée de toxicité ne serait disponible, une étude de la toxicité de ces thérapies ciblées pourra être réalisée au préalable dans le cadre de ce projet. Ce projet est un projet multisite entre deux Etablissements Utilisateurs différents (EU1 et EU2).

Bénéfices attendus

Le développement de la radiothérapie interne vectorisée est actuellement en plein essor. En effet, cette thérapie cible de façon spécifique la tumeur de chaque patient, et permet un traitement personnalisé. Notre projet permettra ainsi d’évaluer l’efficacité de nouveaux composés de radiothérapie interne vectorisée.

Procédures

Une induction tumorale : sous anesthésie (

Impact sur les animaux

- Certaines souris seront immunodéficientes et pourraient développer des pathologies du fait de leur manque de défenses immunitaires si elles n’étaient pas hébergées dans des conditions sanitaires protégées. - L’irradiation corps entier chez certains animaux va éliminer les défenses immunitaires sur une courte période et fragiliser l’animal qui pourrait développer des infections s’il n’était pas maintenu dans des conditions sanitaires protégées. - L’implantation sous cutanée de cellules tumorales ou des fragments de tumeurs va mener à une masse sous cutanée qui pourrait, si elle est menée trop loin, gêner l’animal dans ses mouvements et impacter son état général. De plus, des nécroses peuvent apparaitre. Il est aussi possible, selon le modèle tumoral, que la progression tumorale entraîne une cachexie (amaigrissement et fatigue) constatée par une perte de poids. - La contention des souris pour manipulation lors de la mesure de la taille des tumeurs et de la mise sous anesthésie pourrait provoquer un léger stress. - lors de la répartition en groupes homogènes selon les critères de volume tumoral et de poids corporel, les animaux seront potentiellement mis avec de nouveaux congénères. Cette nouvelle organisation sociale pourra engendrer un stress de 1 à 2 jours. - Afin d’observer des effets de composé sur l’évolution de la tumeur, les animaux recevront des traitements de composés intraveineux qui pourront induire un stress léger. - Les produits administrés pour la thérapie peuvent provoquer une perte de poids transitoire.

Devenir

Différentes analyses complémentaires réalisées sur les organes prélevés post-mortem sont nécessaires pour atteindre les objectifs scientifiques de nos études. La totalité des animaux seront donc euthanasiés en fin d’étude.

Remplacement

Pour étudier le devenir d’une molécule dans l’organisme et évaluer l’efficacité d’un traitement anticancéreux, il n’est pas possible de se passer d’un organisme entier avec ses fonctions physiologiques intactes ; les modèles animaux sont ainsi indispensables. Des études préliminaires réalisées in vitro nous permettrons néanmoins de valider que la molécule étudiée atteint bien sa cible.

Réduction

Une sélection des composés avec la meilleure activité sera réalisée in vitro en amont de toute utilisation in vivo et permettra de réduire le nombre d’animaux nécessaire à son strict minimum. Les effectifs d’animaux dans les groupes expérimentaux ont été adaptés pour chaque type d’étude afin de mener à des résultats scientifiquement pertinents tout en réduisant au maximum les effectifs des groupes. Enfin, la bonne connaissance de la pousse tumorale pour chaque modèle permet d’implanter uniquement le nombre d’animaux nécessaires pour obtenir des groupes porteurs de tumeurs de tailles homogènes.

Raffinement

La chirurgie pour la greffe de fragments tumoraux et la castration sont réalisées sous anesthésie générale gazeuse sur lit chauffant afin de réduire l’inconfort potentiel et permettre ainsi le raffinement de l’étude. La chirurgie est réalisée de façon aseptique et les animaux reçoivent une couverture analgésique. Une surveillance post opératoire et des soins post opératoires adaptés sont appliqués si nécessaires.

Choix des espèces

La souris constitue un modèle de choix en pharmacologie car son génome est connu et ses principales fonctions physiologiques (fonction rénale, hépatique) sont comparables à l’Homme. D’autre part, les souris sont compatibles avec nos systèmes d’imagerie utilisés pour la caractérisation des molécules utilisées pour cibler et visualiser les tumeurs chez l’homme. Du point de vue scientifique, la souris porteuse de tumeur reste le modèle de choix dans les études d’évaluation de l’efficacité des nouvelles thérapies contre le cancer. Les animaux pourront être utilisés pour l’induction tumorale à un âge minimum de 5 semaines (jeune adulte), et pourront ensuite être traités à partir de l’âge de 7 semaines (adulte), les modèles de tumeur de prostate humaine nécessitant au moins 2 semaines post implantation pour commencer à pousser. Les molécules étudiées ont pour but d’aider le diagnostic ou le traitement de cancers retrouvés chez les patients adultes. Il est donc justifié de traiter des animaux possédant les fonctions physiologiques correspondant au stade adulte.

Toutes tuées en fin d'étude pour l'analyse de leurs organes, 2 450 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, pour tester des traitements radioactifs ciblés contre le cancer de la prostate. Elles subissent une greffe tumorale, une castration chirurgicale, parfois une irradiation du corps entier qui supprime un temps leurs défenses immunitaires, un transport de cinq à six heures entre deux établissements et jusqu'à six séances d'imagerie sous anesthésie. Certaines sont immunodéficientes, et la tumeur peut provoquer nécroses et amaigrissement. Le porteur affirme qu'on ne peut se passer d'un "organisme entier avec ses fonctions physiologiques intactes", pour des souris castrées et parfois irradiées.

Objectifs

Le cancer est désormais la première cause de mortalité dans les pays développés, devant les pathologies cardiovasculaires. Dans ce contexte, l’objectif de nos projets est le développement de nouvelles thérapies ciblées couplées à des radioéléments. Cette dernière repose sur le principe suivant : « attacher » une molécule radioactive à une molécule biologique qui joue le rôle de transporteur et va reconnaitre spécifiquement une protéine surexprimée par les cellules tumorales prostatiques. Pour la thérapie, on utilise des molécules radioactives puissantes sur une distance très courtes (de l’ordre du millimètre ou micromètre), détruisant ainsi les cellules tumorales à proximité immédiate de l’endroit où elle est transportée, tout en limitant la toxicité sur les tissus sains environnant la tumeur. Dans ce projet, l’objectif principal est d’évaluer l’activité antitumorale de nouveaux traitements ciblés. Dans le cas où aucune donnée de toxicité ne serait disponible, une étude de la toxicité de ces thérapies ciblées pourra être réalisée au préalable dans le cadre de ce projet. Ce projet est un projet multisite entre deux Etablissements Utilisateurs différents (EU1 et EU2).

Bénéfices attendus

Le développement de la radiothérapie interne vectorisée est actuellement en plein essor. En effet, cette thérapie cible de façon spécifique la tumeur de chaque patient, et permet un traitement personnalisé. Notre projet permettra ainsi d’évaluer l’efficacité de nouveaux composés de radiothérapie interne vectorisée.

Procédures

Une induction tumorale : sous anesthésie (

Impact sur les animaux

- Certaines souris seront immunodéficientes et pourraient développer des pathologies du fait de leur manque de défenses immunitaires si elles n’étaient pas hébergées dans des conditions sanitaires protégées. - L’irradiation corps entier chez certains animaux va éliminer les défenses immunitaires sur une courte période et fragiliser l’animal qui pourrait développer des infections s’il n’était pas maintenu dans des conditions sanitaires protégées. - L’implantation sous cutanée de cellules tumorales ou des fragments de tumeurs va mener à une masse sous cutanée qui pourrait, si elle est menée trop loin, gêner l’animal dans ses mouvements et impacter son état général. De plus, des nécroses peuvent apparaitre. Il est aussi possible, selon le modèle tumoral, que la progression tumorale entraîne une cachexie (amaigrissement et fatigue) constatée par une perte de poids. - La contention des souris pour manipulation lors de la mesure de la taille des tumeurs et de la mise sous anesthésie pourrait provoquer un léger stress. - lors de la répartition en groupes homogènes selon les critères de volume tumoral et de poids corporel, les animaux seront potentiellement mis avec de nouveaux congénères. Cette nouvelle organisation sociale pourra engendrer un stress de 1 à 2 jours. - Afin d’observer des effets de composé sur l’évolution de la tumeur, les animaux recevront des traitements de composés intraveineux qui pourront induire un stress léger. - Les produits administrés pour la thérapie peuvent provoquer une perte de poids transitoire.

Devenir

Différentes analyses complémentaires réalisées sur les organes prélevés post-mortem sont nécessaires pour atteindre les objectifs scientifiques de nos études. La totalité des animaux seront donc euthanasiés en fin d’étude.

Remplacement

Pour étudier le devenir d’une molécule dans l’organisme et évaluer l’efficacité d’un traitement anticancéreux, il n’est pas possible de se passer d’un organisme entier avec ses fonctions physiologiques intactes ; les modèles animaux sont ainsi indispensables. Des études préliminaires réalisées in vitro nous permettrons néanmoins de valider que la molécule étudiée atteint bien sa cible.

Réduction

Une sélection des composés avec la meilleure activité sera réalisée in vitro en amont de toute utilisation in vivo et permettra de réduire le nombre d’animaux nécessaire à son strict minimum. Les effectifs d’animaux dans les groupes expérimentaux ont été adaptés pour chaque type d’étude afin de mener à des résultats scientifiquement pertinents tout en réduisant au maximum les effectifs des groupes. Enfin, la bonne connaissance de la pousse tumorale pour chaque modèle permet d’implanter uniquement le nombre d’animaux nécessaires pour obtenir des groupes porteurs de tumeurs de tailles homogènes.

Raffinement

La chirurgie pour la greffe de fragments tumoraux et la castration sont réalisées sous anesthésie générale gazeuse sur lit chauffant afin de réduire l’inconfort potentiel et permettre ainsi le raffinement de l’étude. La chirurgie est réalisée de façon aseptique et les animaux reçoivent une couverture analgésique. Une surveillance post opératoire et des soins post opératoires adaptés sont appliqués si nécessaires.

Choix des espèces

La souris constitue un modèle de choix en pharmacologie car son génome est connu et ses principales fonctions physiologiques (fonction rénale, hépatique) sont comparables à l’Homme. D’autre part, les souris sont compatibles avec nos systèmes d’imagerie utilisés pour la caractérisation des molécules utilisées pour cibler et visualiser les tumeurs chez l’homme. Du point de vue scientifique, la souris porteuse de tumeur reste le modèle de choix dans les études d’évaluation de l’efficacité des nouvelles thérapies contre le cancer. Les animaux pourront être utilisés pour l’induction tumorale à un âge minimum de 5 semaines (jeune adulte), et pourront ensuite être traités à partir de l’âge de 7 semaines (adulte), les modèles de tumeur de prostate humaine nécessitant au moins 2 semaines post implantation pour commencer à pousser. Les molécules étudiées ont pour but d’aider le diagnostic ou le traitement de cancers retrouvés chez les patients adultes. Il est donc justifié de traiter des animaux possédant les fonctions physiologiques correspondant au stade adulte.