Cancers

Pour mesurer si des LED rouges ou proches infrarouges soulagent la neuropathie provoquée par les anticancéreux, 96 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils reçoivent huit injections de paclitaxel en vingt-cinq jours sous sédation légère, puis passent cinq minutes par séance dans un box de plexiglas, appareil allumé pour la moitié des groupes et éteint pour l'autre. Le porteur écrit que l'induction de la neuropathie est "une nuisance à part entière, mais indispensable à la conduite de l'étude", et suit chaque semaine par des tests comportementaux l'allodynie tactile et thermique qu'elle provoque. Une grille de points limites explore diarrhée, pâleur des extrémités, déshydratation, perte de poids, pelage et locomotion, et retire du projet pour mise à mort rapide les rats dont le score l'exige.

Objectifs

La neuropathie périphérique chimio-induite est un effet indésirable caractéristique des anticancéreux neurotoxiques (taxanes, sels de platine…). La neuropathie périphérique chimio-induite se caractérise par des symptômes sensitifs distales et symétriques (picotement, douleur neuropathique, engourdissement), altérant la qualité de vie des patients, et pouvant perdurer longtemps après la fin des traitements anticancéreux. La prise en charge thérapeutique est très limitée, car aucun traitement préventif n’est recommandé et seule la duloxétine est modérément recommandée pour traiter les douleurs neuropathiques associées. La littérature scientifique souligne aujourd’hui l’intérêt de la photobiomodulation dans le traitement des douleurs neuropathiques et de la neuropathie périphérique chimio-induite. La photobiomodulation est une technique non invasive qui utilise des lumières rouges ou proches infrarouges de faible intensité (LED), pour stimuler l’activité cellulaire en agissant principalement sur les mitochondries ; cette lumière déclenche une série de réactions biochimiques bénéfiques telles que l’augmentation de la production d’énergie cellulaire, la modulation de l’inflammation, la stimulation de la régénération tissulaire et de la synthèse de collagène, sans effet thermique ni endommagement des tissus. L’objectif du projet sera de mesurer les effets préventifs et analgésiques de la photobiomodulation sur un modèle animal de neuropathie périphérique chimio-induite.

Bénéfices attendus

Ce projet propose d’étudier une nouvelle stratégie de prise en charge de la neuropathie périphérique chimio-induite utilisant la photobiomodulation. Rappelons qu’à ce jour la prise en charge de la neuropathie périphérique chimio-induite est très limitée, avec aucune stratégie préventive recommandée et seule la duloxétine avec un niveau de recommandation modérée pour le traitement des douleurs neuropathiques associées. Ainsi ce projet pourrait ouvrir de nouvelles perspectives de traitement et de prévention des neuropathie périphérique chimio-induite, avec une technique non-invasive.

Procédures

Tous les animaux recevront des injections intraveineuses sous sédation légère. Le nombre total d’injections sera de 8 sur 25 jours, et pour une durée des injections de 10 secondes (max). Tous les animaux seront exposés à la procédure de photobiomodulation (2 groupes d’animaux avec un appareil éteint et 2 groupes d’animaux avec un appareil allumé). La procédure de photobiomodulation durera 5 min, et durée pendant laquelle les animaux seront dans des box en plexiglass transparent permettant aux animaux de se toiletter, de se voir et de se sentir. Tous les animaux seront suivis par des tests comportementaux hebdomadaires et jusqu’à la fin des injections. Les tests comportementaux dureront en moyenne 5 à 10 min par animal. Il n’y aura aucun prélèvement sanguin durant les procédures. Un seul prélèvement sanguin total sera réalisé en fin de procédure sous anesthésie profonde et avec analgésie, à la suite de quoi les animaux seront mis à mort.

Impact sur les animaux

L’induction de la neuropathie périphérique chimio-induite chez l’animal sera une nuisance à part entière, mais indispensable à la conduite de l’étude. La neuropathie périphérique chimio-induite sera associée à des désordres nociceptifs qui seront évalués dans le cadre du projet (allodynie tactile et thermique). Les administrations répétées de paclitaxel seront responsables d’une réduction du gain de poids des animaux. Le poids des animaux sera suivi régulièrement dans le cadre des administrations d’anticancéreux (dose en mg/kg et mesure bi-hebdomadaire), et permettra de contrôler la tolérance des animaux au paclitaxel. Pour chaque animal, les points limites seront contrôlés à l’aide d’une grille (voir annexe), et explorant : diarrhée, pâleur des extrémités, déshydratations, point d’injection, perte de poids par rapport à la dernière mesure, yeux, pelage, activité spontanée, et locomotion. Selon le score obtenu par l’animal (points limites), l’animal sera retiré du projet pour une euthanasie rapide.

Devenir

Les expérimentations conduiront à l'euthanasie des animaux pour permettre des analyses biologiques sanguines et tissulaires afin d'optimiser l'emploi des animaux à des fins de recherche.

Remplacement

Ce type d'étude sur modèle animal de neuropathie périphérique chimio-induite n'est pour le moment pas encore remplaçable par des modèles in vitro. Des travaux sont en cours sur des cellules souches humaines de neurones ou organoïdes. Mais ces modèles in vitro ne permettent pas encore d'appréhender la complexité de la physiopathologie de la neuropathie périphérique chimio-induite, qui n'est-elle-même pas encore complètement élucidée. Enfin, s'agissant d'une étude sur la douleur neuropathique, l'animal vivant est encore nécessaire pour explorer, évaluer et valider les troubles nociceptifs par le biais de tests comportementaux.

Réduction

Le nombre d’animaux sera limité à 12 par groupe, afin de respecter le principe de réduction tout en garantissant la robustesse scientifique de l’étude. Dans ce type d’étude exploratoire, une diminution plus importante du nombre d’animaux ferait courir un risque élevé de ne pas pouvoir conclure, ce qui entraînerait une perte de valeur scientifique et une utilisation inutile des animaux. Le nombre retenu permet de réaliser des analyses statistiques fiables, fondées sur des tailles d’effet attendues suffisamment larges pour mettre en évidence des différences pertinentes entre les groupes.

Raffinement

Les animaux seront hébergés par groupe avec un enrichissement de l’environnement (cylindres en plastique et en carton) afin de favoriser les interactions sociales et les comportements de jeu, contribuant ainsi à améliorer leur bien-être tout au long de l’étude. Les injections de produits à l’étude seront réalisées sous sédation légère. L’exposition des animaux à la photobiomodulation n’imposera aucune contention. Les animaux seront dans des box individuels en plexiglass et sans contention pendant 5 minutes. Les box seront transparents et ouverts, permettant aux animaux de se voir et se sentir, ce qui limitera l’isolement des animaux. Enfin, lors du prélèvement sanguin en point final, les animaux seront sédatés profondément avec une analgésie.

Choix des espèces

Le choix du rat plutôt que la souris se justifie d’abord par sa taille, qui permet de prélever une quantité plus importante de matériel biologique par individu et donc de limiter le nombre total d’animaux nécessaires tout en répondant aux objectifs scientifiques. La souche Sprague-Dawley, connue pour son comportement calme et sa bonne maniabilité, est particulièrement adaptée aux tests comportementaux de la douleur, contrairement à des souches plus actives comme Lou ou Wistar qui peuvent introduire davantage de variabilité dans les mesures. L’utilisation de cette souche s’appuie également sur l’expertise existante et des données antérieures au sein du laboratoire, ce qui renforce la robustesse et la comparabilité des résultats. Les animaux seront utilisés à un âge correspondant à de jeunes adultes (environ 9 semaines), ce qui est cohérent avec la plupart des études publiées et facilite la comparaison avec la littérature ainsi qu’avec les données internes. Le recours à des animaux plus âgés pourrait mieux refléter la situation clinique en oncologie (cancers touchant majoritairement des sujets seniors), mais leur coût élevé et leur moindre utilisation dans les modèles précliniques limitent cette option. Des mâles et des femelles seront inclus afin de refléter la réalité clinique des traitements par paclitaxel, administrés aussi bien chez les hommes que chez les femmes, et de prendre en compte d’éventuelles différences liées au sexe dans les réponses aux traitements.

Cent jours de croissance tumorale, mesurée au pied à coulisse jusqu'à trois fois par semaine : 480 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Des cellules cancéreuses leur sont injectées sous la peau, ou des fragments de tumeur y sont implantés par chirurgie, puis les traitements sont administrés en intraveineuse ou dans l'abdomen une fois par semaine pendant trois semaines. Le porteur indique que la tumeur peut gêner la locomotion et que la peau qui la recouvre peut s'ulcérer voire se nécroser, et que le regroupement des cages impose un changement de groupe social. Les souris sont utilisées à 5 ou 6 semaines afin de favoriser la prise tumorale, et le porteur chiffre son "besoin" à 10 animaux pour chacun des 12 groupes de traitement de chacun des trois modèles de cancer, plus 40 en marge.

Objectifs

Le projet présenté vise à étudier l’efficacité de molécules immunostimulantes, lorsqu’elles sont administrées seules ou en combinaison avec des traitements de référence en immunothérapie, dans différents types de cancers. L’immunothérapie consiste à activer le système immunitaire lorsque celui-ci est désactivé par la tumeur. Plusieurs anticorps ont ainsi été approuvés pour le traitement de diverses tumeurs, permettant au système immunitaire d’être à nouveau activé et fonctionnel pour détruire les cellules tumorales et constituant une avancée majeure dans la prise en charge des patients. Cependant, un nombre croissant d’observations réalisées chez les patients mettent en évidence un phénomène de résistance aux anticorps, la recherche se concentre donc maintenant à contourner ou reverser cette résistance grâce à de nouveaux traitements. Les molécules que l’on souhaite tester sont dites immunostimulantes car elles ont été créées de façon à stimuler directement la réponse immunitaire afin d’engendrer une mort des cellules tumorales. Au sein de notre laboratoire nous possédons des modèles de cancer chez la souris, étant peu ou non répondeurs à l'immunothérapie : cancer colorectal, lymphome et cancer du sein triple négatif, c'est donc sur ces modèles que nous souhaitons travailler. Nous cherchons à voir si les molécules que l'on souhaite tester, seules sont capables de rétablir un mécanisme antitumorale et à quel point, et si en combinaison avec les anticorps de référence, ceux-ci sont plus efficaces.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus concernent la santé humaine. Ce projet permettra d’obtenir des informations sur l’efficacité d’un potentiel nouveau traitement anticancéreux plus efficace chez des patients atteints de cancer, étant peu ou non répondeurs aux traitements de référence.

Procédures

Injection de cellules cancéreuses en sous-cutané (réalisée une fois au début de l'expérimentation, quelques secondes) OU IMPLANTATION DE MORCEAUX DE TUMEURS PAR CHIRURGIE SOUS CUTANE (UNE FOIS AU DEBUT DE L'EXPERIMENTATION, QUELQUES MINUTES). Mesures tumorales au pied à coulisse et pesées 3x/semaine maxmimum pendant 100 jours (quelques secondes). Une homogénéisation des groupes de traitements sera réalisée lorsque le volume tumoral moyen de début de traitement sera atteint, celle-ci pouvant entrainer un changement de cage et de groupe social pour les individus, ceux-ci ne changeant plus jusqu'à la fin d'étude. Injection des traitements en intraveineux (quelques secondes, 1 fois par semaine pendant 3 semaines) et/ou injection de traitement en intrapéritonéal (quelques secondes, 1 fois par semaine pendant 3 semaines).

Impact sur les animaux

Les animaux vont subir une injection de cellules en sous cutané qui entraine un stress à la contention, une douleur à l’injection, la tumeur peut à un certain volume gêner à la locomotion. CERTAINS ANIMAUX VONT SUBIR UNE INJECTION D'ANALGESIE AVANT CHIRURGIE CE QUI PEUT GENERER UN STRESS A LA CONTENTION ET UNE DOULEUR A L'INJECTION SOUS CUTANE, PUIS UNE CHIRURGIE SOUS CUTANEE FAITE SOUS ANESTHESIE GAZEUSE GENERALE QUI ENTRAINE UN STRESS AU REVEIL. L'homogénéisation nécessite un réallotement des souris qui induit un changement d’environnement et de groupe social, ce qui peut provoquer un stress et une réacclimation durant la première semaine. Les pesées et mesures de tumeurs génèrent un stress pendant plusieurs semaines lors de la contention et éventuellement une gêne, sensibilité au niveau de la tumeur pendant la mesure avec le pied à coulisse. La peau au niveau de la tumeur peut potentiellement ulcérer voire nécroser. L’administration des traitements une fois par semaine par voie intraveineuse et/ou par voie intrapéritonéale va entrainer du stress à la contention, au contact de l'eau et de la douleur peut être ressentie à l’injection.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort 100 jours après le début de la procédure si aucun point limite n’a été atteint avant ce délai. Les animaux seront mis à mort afin de réaliser des prélèvements d'organes, organes qui seront utilisés par la suite pour différentes analyses.

Remplacement

Les interactions entre le métabolisme, les cellules du système immunitaire et le microenvironnement tumoral sont complexes et impactées par différents organes, ainsi que par différents paramètres de la tumeur (structure cellulaire, rigidité etc). Même si nous cherchons à développer nos modèles en impression 3D, tout ceci n’étant encore qu’à un stade très précoce et ne représentant pas le microenvironnement tumoral et sa complexité, l’étude de l’efficacité de potentielles molécules anticancéreuses sur cette tumeur ne peut, pour le moment, se faire que sur organisme entier.

Réduction

Les procédures seront faites sur le nombre minimal d’animaux nécessaires afin de conclure de façon statistiquement fiable à une meilleure efficacité de nos molécules administrées seules ou en combinaison avec les traitements de référence. Grâce à un outil statistique et connaissant nos modèles (ayant une réussite de prise tumorale de 75%), ceci nous a permis de savoir que nous avons besoin pour chaque modèle, pour étudier nos 12 groupes de traitement, de 10 souris par groupe, d'une marge de 40 souris en plus, ce qui nous amène à 480 animaux au total.

Raffinement

Pendant 7 jours avant la mise en place du protocole les souris seront acclimatées aux expérimentateurs du projet en les pesant plusieurs fois afin de limiter leur stress. Les souris seront observées quotidiennement (week-ends et jours fériés inclus) par le personnel de l’animalerie qui remplit une fiche de surveillance de l’état général des souris afin de détecter rapidement une souffrance, et par les expérimentateurs qui remplissent un scoring plus détaillé trois fois par semaine et si nécessaire, afin d’identifier l’atteinte d’un point limite. Les expérimentateurs sont formés et expérimentés, ils sont donc à même de détecter très rapidement le moindre signe clinique afin d’appliquer les meilleures mesures. Un analgésique sera administré aux souris si signes de douleur et lors du prélèvement sanguin terminal. Les animaux seront hébergés en groupe de 5 souris par cage et chaque cage présentera des enrichissements appropriés à la souche de souris (coton de nidation, tunnels pour jeux, maisonnette).

Choix des espèces

Nous souhaitons travailler avec la souris car c’est une espèce sur laquelle de nombreux modèles de cancer ont été développé dont ceux que l’on souhaite étudier. Les animaux seront utilisés à l’âge de 5 à 6 semaines afin de favoriser la prise tumorale.

Irradiés éveillés pendant cinq minutes pour vider leur moelle osseuse, injectés de cellules leucémiques dans la veine de la queue, puis de lymphocytes T trois à cinq jours plus tard, 680 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Suivent jusqu'à quatre prélèvements de sang à la mâchoire, jusqu'à trois ponctions de moelle dans le fémur sous anesthésie, et un traitement quotidien par gavage pendant sept jours ou par injection abdominale pendant cinq, parfois les deux le même jour. Le porteur indique que la leucémie greffée provoque au bout de quelques semaines un amaigrissement, une paralysie des membres postérieurs empêchant l'animal de se déplacer et de s'alimenter, une prostration, une déshydratation ou une hypothermie. Trois jours après la fin du traitement, toutes sont tuées pour prélever la moelle osseuse et y observer la réaction des lymphocytes T contre la leucémie.

Objectifs

Les leucémies aigües myéloïdes (LAM) sont des maladies affectant la moelle osseuse puis d’autres organes par la suite comme la rate ou le foie. Afin de freiner cela, il existe le traitement par chimiothérapie qui peut permettre une rémission complète mais souvent va progresser vers une LAM récidivante réfractaire à de nouvelles tentatives de chimiothérapie. En plus de la chimiothérapie il est possible d’effectuer des greffes de moelle osseuse, provenant d’un donneur compatible. Ce traitement induit une réponse de la partie de l’organisme greffée (ici de la moelle osseuse) contre la leucémie (Greffon contre la leucémie, GVL) afin d’éliminer les cellules leucémiques résiduelles. Cependant, la greffe ne permet pas toujours de guérir le patient (i) lorsqu’il n’y a pas une réponse suffisamment forte de l’organisme contre la leucémie ou (ii) lorsqu’il y a une réaction de la partie greffée contre l’hôte. Le projet vise donc à comprendre les mécanismes moléculaires de la réponse GVL dans les LAM. Pour cela un modèle a été mis en place, en injectant des cellules sanguines (ou blastes) leucémiques provenant de souris malades, suivi de lymphocyte T (globule blanc qui jouent un rôle dans la réponse immunitaire) reconnaissant les blastes. Nous avons pu valider la réponse bénéfique GVL dans un modèle préclinique, de par l’amélioration de la survie des souris recevant cette double transplantation. Le modèle étant un modèle de souris ayant été irradié afin de « faire de la place » dans la moelle osseuse et permettre aux cellules leucémiques de s’y développer. Après l’étude de molécules utilisées chez les patients, nous avons pu mettre en place l’utilisation de celles-ci avec la réponse GVL dans les LAM. Nous souhaitons à présent les valider et les définir et pourraient améliorer l’efficacité de la réponse GVL.

Bénéfices attendus

L’effet thérapeutique de la greffe de moelle osseuse est compromis dans plus de 40% des cas de patients atteints de leucémie aiguë myéloïde (LAM) avec une réponse immunitaire s’appelant : greffon contre la leucémie (GVL) insuffisante. Une meilleure compréhension des différents mécanismes est donc indispensable pour concevoir des immunothérapies (traitements) rationnelles et efficaces pour un traitement à long termes des LAM. Notre projet se propose d’identifier et de caractériser les potentiels acteurs de l’effet GVL afin d’optimiser la réponse immunitaire du greffon médiée par les lymphocytes T toxiques vis-à-vis des cellules leucémiques.

Procédures

Les animaux vigiles (c’est-à-dire non endormis) seront tout d’abord préconditionnés par irradiation (durée: 5 minutes) pour éliminer les cellules de la moelle osseuse afin de pouvoir injecter en une seule fois les cellules leucémiques par voie intraveineuse (veine de la queue; durée: 1 minute). Trois à 5 jours après injection des blastes, les souris seront injectées en une seule fois les cellules T immunitaires par voie intraveineuse dans la veine de la queue (durée: 1 minute). Des prélèvements de sang au niveau de la mâchoire de moins de 1 minute espacés d’au moins 1 semaine (4 au maximum) seront réalisés pour évaluer l’évolution de croissance tumorale. Nous ferons également une ponction de cellules dans l’os du fémur d’environ 5 minutes (8 à 10 jours après l'injection des cellules cancéreuses et au maximum 3 prélèvements sur la durée de la procédure expérimentale) ; les animaux étant placés sous anesthésie et analgésie adaptée. Une fois l'invasion des cellules établie, les animaux recevront un traitement journalier par voie orale en gavage (pendant 7 jours consécutifs; durée du geste: 1 minute) ou bien par une injection dans la cavité abdominale (pendant 5 jours consécutifs; durée du geste: 30 secondes). Dans le cas de combinaisons thérapeutiques, il peut y avoir deux administrations par jour, par exemple gavage et injection dans la cavité abdominale. Trois jours après la fin du traitement, les souris seront euthanasiées.

Impact sur les animaux

Lorsqu’ils sont greffés, manipulés pour le suivi de prise de greffe, les animaux pourraient être confrontés à des effets indésirables tels que du stress et/ou une perte de poids. De plus, la greffe de cellules leucémiques va, comme attendu, permettre l’établissement de la maladie et donc entrainer au bout de quelques semaines un amaigrissement , une paralysie des membres postérieurs empêchant l’animal d’être mobile et de s’alimenter, une perte d’activité, une prostration, une déshydratation et/ou une hypothermie. De manière plus exceptionnelle, en cas de ponction osseuse, les animaux peuvent ressentir une gêne temporaire au niveau de la mobilité. L'administration des traitements entrainera également un stress lié à la contention et une possible irritation du tube digestif dans le cas de l'administration par gavage.

Devenir

Les animaux seront euthanasiés pour prélever la moelle osseuse et observer la réponse contre la leucémie des lymphocytes T (catégorie de leucocytes (globule blanc)) qui jouent un rôle dans la réponse immunitaire.

Remplacement

Pour identifier les molécules qui permettent une réponse contre la leucémie, des tests chez l’animal sont nécessaires car il n’existe pas de modèles in vitro permettant de récapituler de façon fidèle l’évolution du cancer au sein d’un organisme entier vivant. Bien que certains modèles in vitro permettent d’obtenir un premier niveau de compréhension, ils ne sont pas suffisants car ils ne tiennent pas en compte de l’environnement des cellules cancéreuses qui peut modifier leur comportement. Afin d’appliquer nos résultats au stade clinique chez l’homme, il est indispensable d’avoir des preuves d’efficacité dans des modèles animaux, ici chez la souris.

Réduction

Le nombre minimum de souris nécessaires par groupe a été établit grâce aux études antérieures du laboratoire et notamment à l’utilisation de tests statistiques appropriés.

Raffinement

Les animaux seront observés quotidiennement et le milieu sera enrichi avec du papier et des frisottis pour améliorer le bien-être. Les protocoles seront étudiés afin de limiter au maximum le stress ainsi que la douleur subie par l'animal, en optimisant le mode et le volume d'injection et la durée de traitement. Les animaux seront anesthésiés et une analgésie sera effectuée lors des ponctions osseuses car il y a un risque plus important de gêne ou de douleur liée à cette procédure. De plus, les études antérieures ont permis de mieux appréhender l'apparition des signes de douleur. La mise en place d'un traitement anti-douleur, l'ajout de nourriture dans la cage ou l'arrêt des traitements testés seront réalisés. En cas d'absence d'amélioration de l'état de l'animal, celui-ci sera euthanasié. Une surveillance visuelle quotidienne des animaux et le suivi clinique réalisé deux fois par semaine.

Choix des espèces

Le modèle souris est à la base de la compréhension du développement du cancer chez l’homme. Du fait de la présence de nombreux gènes équivalents chez l’homme et la souris, ils intègrent les caractéristiques de la pathologie humaine et aident à comprendre pourquoi les cellules leucémiques sortent de la moelle osseuse pour aller infiltrer des organes à distance. Dans cette étude, nous utiliserons des souris âgées d’environ 6 à 11 semaines car les transplantations de cellules cancéreuses sont plus efficaces chez les jeunes adultes et permettent donc une meilleure prise de greffe.

2 160 souris mâles dépourvues de thymus vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une greffe de cellules tumorales sous la peau ou directement dans la prostate après une chirurgie de vingt minutes, puis une injection dans l'abdomen tous les trois jours pendant quatre à cinq semaines, avec une imagerie hebdomadaire sous anesthésie et des prélèvements sanguins toutes les deux semaines. Le porteur surveille le risque de nécrose lié à la croissance des tumeurs et prévoit d'appliquer une crème cicatrisante. Il indique que ces associations de molécules ont déjà montré leur efficacité sur des cellules en culture, et affirme qu'il n'existe pas d'alternative à la preuve de concept in vivo, les modèles chez la souris étant "impératifs" avant tout passage en clinique.

Objectifs

Le cancer de la prostate se situe au troisième rang des décès par cancer chez les hommes en France, avec 8100 décès en 2018. La thérapie conventionnelle est la castration chimique par chimiothérapie, ou la castration chirurgicale, traitements de base pour les hommes atteints d'un cancer de la prostate avancé et très efficace. Cependant, la progression de la maladie vers un cancer métastatique et résistant à la thérapie conventionnelle est inévitable. Ils sont alors traités par chimiothérapie. Dans ce projet, nous souhaitons démontrer qu'un traitement visant des nouvelles cibles identifiées comme marqueurs de résistance aux traitements, utilisé seul ou en combinaison avec la chimiothérapie conventionnelle favoriserait l'effet anti-tumoral et améliorerait la réponse thérapeutique.

Bénéfices attendus

Si notre nouveau traitement est efficace nous devrions observer une diminution de la taille de la tumeur chez les souris traitées, voire même une disparition complète de la tumeur. Les résultats de ce projet permettront de mieux comprendre l’implication de ces nouvelles cibles dans la résistance au traitement du cancer de la prostate. A terme ce projet permettra de proposer une nouvelle ligne de traitement pour les cancers de la prostate résistants à la castration et ainsi augmentera les chances de survie des patients atteints de ce cancer

Procédures

Les animaux recevront soit une injection de cellules sous la peau (20 secondes/souris) y compris contention), soit une injection dans la prostate (20 secondes/souris) précédée d’une chirurgie (20 minutes/souris) réalisée sous anesthésie gazeuse à l’isoflurane . Elles seront ensuite traitées tous les 3 jours avec des composés chimiques pendant 4 à 5 semaines par injection dans l’abdomen (20 secondes/souris) y compris contention. Les souris seront imagées sous anesthésie gazeuse (10 minutes/souris et une fois par semaine pendant 4 à 5 semaines). Des prélèvements sanguins seront réalisés toutes les 2 semaines pendant 8 semaines.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables prévus chez les animaux pendant l’expérimentation sont limités et généralement transitoires. Ils incluent : • Douleur légère lors des injections répétées chez les animaux vigiles. • Stress lié à la contention nécessaire pour certaines manipulations. • Stress léger pour les souris sous anesthésie. • Douleur post-opératoire après toute intervention chirurgicale mineure. Des mesures appropriées seront mises en place pour limiter ces effets, telles que l’utilisation d’anesthésie et d’analgésie conformes aux recommandations, ainsi que des procédures de manipulation douce afin de réduire le stress. Des tests statistiques ont été utilisés pour comptabiliser au mieux le nombre d'animaux.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés dans le but de pouvoir prélevés les tumeurs et ainsi réaliser les analyses.

Remplacement

Ces associations de drogues ont montré une efficacité sur différents types de cellules en culture. Il n’existe pas de méthodes alternatives à ces expériences de preuve de concept in vivo. Des modèles précliniques sur souris sont impératifs pour valider l’efficacité de nos traitements, ceci afin d’envisager la translation vers la recherche clinique.

Réduction

Dans un premier temps, nous avons réalisé des tests en laboratoire sur des cellules pour identifier les traitements les plus prometteurs, ce qui permettra d’utiliser moins de souris.

Raffinement

Les animaux utilisés feront l’objet d’une surveillance régulière et leur milieu sera enrichi à l’aide de copeaux, ainsi que des morceaux de bois à ronger pour réduire le stress. Une surveillance renforcée sera mise en place dès le début des injections des drogues afin de voir si cela n’impacte pas le comportement/santé des souris. Les risques de nécrose lié à la croissance des tumeurs feront aussi l’objet d’une surveillance. Les animaux utilisés feront l’objet d’une surveillance régulière et leur milieu sera enrichi à l’aide de litière ainsi que de briques de peuplier et d’un igloo afin de réduire le stress. Une surveillance renforcée sera mise en place dès le début des injections des drogues afin de voir si cela n’impacte pas le comportement/santé des souris. Les risques de nécrose liés à la croissance des tumeurs feront aussi l’objet d’une surveillance et une crème cicatrisante pourra être appliquée. La chirurgie se fera sous anesthésie. Concernant le suivi post-chirurgical, les animaux seront surveillés et une observation quotidienne permettra de vérifier que les animaux se remettent bien de la chirurgie. En vue de réduire, d’éviter ou d’atténuer toute forme de souffrance des animaux en traitement, nous administrerons en post-opératoire un anti-inflammatoire. La même injection sera renouvelée 24h plus tard.

Choix des espèces

Nous devrons utiliser des animaux mâles immunodéprimés ; les souris athymiques nudes sont un modèle bien adapté à notre projet. Les animaux utilisés seront âgés de 5 semaines car à ce stade de développement, on observe un bon taux de prise de greffe.

Les souris utilisées ici sont dépourvues de globules blancs, condition posée pour que des cellules immunitaires humaines s'implantent dans leur organisme. 4 038 d'entre elles, nouveau-nées ou adultes, vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une greffe de cellules tumorales sous la peau, un gavage quotidien pendant trois semaines, deux séances d'imagerie par semaine sous anesthésie et des prélèvements sanguins derrière l'œil, la tumeur étant mesurée au pied à coulisse trois fois par semaine. Toutes sont tuées en fin d'expérience pour que leurs organes soient prélevés, le porteur jugeant le recours à la souris "indispensable" faute de méthode de laboratoire donnant des cellules immunitaires pleinement fonctionnelles.

Objectifs

Les cellules utilisées dans ce projet sont des globules blancs humains, modifiés en laboratoire afin de leur permettre de reconnaître et d’éliminer les cellules cancéreuses. Bien que cette approche ait déjà montré des résultats encourageants, certaines limites peuvent apparaître, comme la réapparition de la maladie ou une diminution des défenses immunitaires, ce qui peut rendre les patients plus vulnérables aux infections. Le présent projet vise à évaluer une nouvelle stratégie utilisant des cellules capables de persister plus longtemps dans l’organisme, dans le but de renforcer durablement les défenses immunitaires et d’améliorer la protection du patient sur le long terme.

Bénéfices attendus

Ce projet vise à valider une nouvelle approche de thérapie cellulaire fondée sur l’utilisation de cellules immatures, en tant que stratégie innovante pour le traitement du cancer. Les données générées permettront de consolider les bases scientifiques nécessaires au développement d’une plateforme de thérapie cellulaire/génique en vue d’une application clinique. Cette approche présente un fort potentiel translationnel, en offrant des réponses antitumorales durables et efficaces, tout en contournant certaines limites majeures des thérapies actuelles.

Procédures

Durant cette étude, nous procéderons à : 1. Injection sous anesthésie générale ou animaux vigiles en contention (1x ; durée < 1 minute/animal). 2. Gavage, 1x par jour pendant 3 semaines, durée < 1 minute/ animal. 3. Un prélèvement sanguin au niveau du sinus orbital sous anesthésie générale, durée < 1 minute/ animal. 4. Une injection sous-cutanée de cellules tumorales sous anesthésie générale (15 sec/souris). 5. Mesure de la croissance tumorale par imagerie sous anesthésie générale 2x par semaine durant 21 jours maximum (5 minutes par souris). 6. Mesure de la croissance tumorale à l’aide d’un pied à coulisse trois fois par semaine (30 sec/souris) jusqu’à la fin de l’expérimentation. 7. Un prélèvement sanguin avant la mise à mort en phase terminal au niveau du sinus orbital sous anesthésie générale, durée < 1 minute/ animal.

Impact sur les animaux

Les souris seront hébergées en groupe dans des cages ventilées et manipulées par du personnel formé, afin de limiter les risques d’infection liés à leur système immunitaire fragile. L’injection de cellules tumorales ou de traitements peut entraîner certains effets comme une perte de poids ou une anémie. Les différentes techniques d’injection ou le gavage peuvent provoquer une gêne passagère ; en cas de complication, l’animal sera immédiatement mis à mort pour éviter toute souffrance. La croissance de la tumeur peut aussi générer un inconfort, et les examens nécessaires (imagerie, mesures) peuvent induire un stress ponctuel. L’anesthésie peut entraîner une diminution de la température corporelle. Le prélèvement sanguin peut provoquer un inconfort passager ainsi qu’un stress temporaire. Le bien-être des animaux sera suivi de près tout au long de l’étude, notamment par le contrôle régulier du poids et de l’évolution tumorale.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort en fin d'expérience pour le prélèvement et l’analyse des organes nous permettant de conclure sur l'efficacité du traitement.

Remplacement

À l’heure actuelle, il n’existe pas de méthode en laboratoire permettant d’obtenir des cellules immunitaires pleinement fonctionnelles sans passer par l’animal. Les systèmes de culture disponibles permettent seulement une maturation partielle, insuffisante pour reproduire les conditions naturelles. L’utilisation de la souris reste donc indispensable, car elle seule permet aux cellules humaines de se développer complètement dans un environnement physiologique. Les expériences proposées interviennent après un long travail de mise au point en laboratoire et visent à confirmer, chez l’animal, le potentiel thérapeutique des cellules avant toute application chez l’homme.

Réduction

L’utilisation des souris immunodéficients a été retenue car elle est particulièrement efficace pour recevoir des cellules humaines, avec un taux d’échec très faible. Ce modèle permet donc d’obtenir des résultats fiables. Ce projet vise à évaluer l’effet d’un produit de thérapie cellulaire dans un modèle tumoral. Ces cellules, issues du système immunitaire (les globules blanc) et génétiquement modifiées, apprennent à identifier les cellules cancéreuses et peuvent ensuite se transformer en un système de défense plus stable et durable. Le déroulement expérimental suivra une approche séquentielle : la poursuite de chaque étape dépendra de la lisibilité et de la pertinence des résultats obtenus à l’étape précédente. Cette démarche progressive, associée au regroupement des tests quand cela est possible, permet de réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés tout en garantissant la solidité scientifique des résultats.

Raffinement

Les souris immunodéficients seront élevées dans des conditions d’hygiène strictes afin de protéger leur santé fragile liée à leur système immunitaire déficient. Elles seront hébergées par groupes de cinq dans des cages ventilées, avec un accès libre à la nourriture et à l’eau. Chaque cage sera enrichie avec un tunnel rouge pour réduire le stress, du matériel de nidification et un bâtonnet en bois pour répondre à leurs besoins naturels. Aucune souffrance particulière n’est attendue à la suite des greffes. Un suivi attentif et des observations régulières seront assurés tout au long de l’étude. Si des signes de douleur ou d’inconfort apparaissent, des mesures adaptées seront prises dans le respect des points limites définis pour chaque procédure. En cas de souffrance avérée et selon la définition des points limites, l’animal sera mis à mort.

Choix des espèces

La souris a été choisie comme modèle expérimental en raison de la connaissance approfondie de sa biologie, de sa génétique et de son comportement, ce qui facilite son élevage et le suivi de son état de santé et de bien-être. La lignée utilisée n’a pas de globules blancs, ce qui permet aux cellules humaines de s’implanter facilement. Cela aide à étudier certaines maladies et à tester de nouvelles approches thérapeutiques. Dans ce projet, deux stades d’âge seront utilisés, des souriceaux nouveau-nés et des souris adultes âgées de 6 à 12 semaines.

Tuées pour des prélèvements analysés plus tard, 284 souris immunodéficientes vont être utilisées dans la seconde partie de ce projet, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Deux tumeurs sont greffées sous la peau de chaque animal, puis viennent les injections de liposomes photosensibles, les prélèvements sanguins hebdomadaires, l'éclairage des tumeurs pendant dix à soixante minutes et jusqu'à quinze séances d'imagerie. Le porteur annonce une gêne, une douleur légère, une brûlure cutanée possible et un risque d'infection lié à l'immunodéficience des souris. La preuve de concept visée reste une étape de laboratoire, l'usage en thérapie humaine étant renvoyé au "plus long terme".

Objectifs

La vectorisation, c'est-à-dire le transport, des médicaments à l’aide de véhicule est une alternative thérapeutique très prometteuse, car elle présente plusieurs avantages par rapport aux produits non-vectorisés: (1) une meilleure biodisponibilité des médicaments ; (2) une meilleure accumulation dans les tumeurs ; (3) une meilleure biocompatibilité : grâce à une accumulation privilégiée dans les tumeurs par rapport aux tissus sains, les effets nocifs sont diminués ; et (4) une libération prolongée des médicaments. Dans le cas des véhicules sensibles à la lumière, le relargage des molécules transportées peut être contrôlé par la lumière. L'objectif est de montrer l'efficacité des véhicules sensibles à la lumière que nous avons développés dans le cadre du traitement de tumeurs cutanées. Ce projet sera réalisés dans 2 établissement utilisateurs : EU1 et EU2.

Bénéfices attendus

Preuve de concept de l'efficacité du relargage contrôlé par la lumière des produits anticancéreux, à partir de véhicules sensibles à la lumière. A plus long terme, cette technologie pourrait être utilisée en thérapie chez l'homme.

Procédures

Injection dans la veine sur animal anesthésié : 1 à 3 fois, durée inférieure à 1 minute, dans l'EU2. Injection dans le ventre sur animal vigile : 1 à 3 fois, durée 10 secondes, dans l'EU 2. Prélèvement de sang sur animal anesthésié : une fois par semaine , 2 ou 3 fois, durée 1 minute, dans l'EU 2. Injection sous la peau sur animal anesthésié : 1 fois, durée 1 minute, dans l'EU 1. Eclairage d'une tumeur sur animal anesthésié : 1 à 3 fois, durée entre 10 et 60 minutes, dans l'EU 2. Imagerie sur animal anesthésié : 9 à 15 fois, durée entre 1 à 5 min, dans l'EU 2. Anesthésie : 11 à 20 fois, durée entre 5 et 10 min, dans l'EU 1 et EU 2.

Impact sur les animaux

L’injection des cellules cancéreuses en sous cutané peut provoquer une infection au niveau du site d’injection. La présence d’une tumeur sous cutanée peut engendrer une légère douleur, une gêne. Une perte de poids liée à la croissance tumorale peut survenir. Le suivi en imagerie peut fatiguer les animaux à cause des anesthésies répétées. L’injection du véhicule peut provoquer une mauvaise réaction chez l’animal, une douleur au niveau du site d’injection. L’irradiation peut engendrer une légère brulure cutanée. L’immunodéficience des animaux peut entrainer une infection par des pathogènes.

Devenir

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

Remplacement

Malgré la possibilité de valider sur des cellules in vitro l’efficacité des molécules, nous souhaitons montrer l’intérêt de notre technologie dans le traitement des tumeurs qui sont des structures dont la composition est hétérogène. De plus l’objectif est d'injecter ces molécules dans la circulation sanguine ce qui est à l’heure actuelle quelque chose de difficile à reproduire sur des modèles in vitro. Nous souhaitons tester notre approche thérapeutique dans un contexte tumoral sachant que le microenvironnement joue un rôle primordial, le modèle animal reste donc nécessaire.

Réduction

L’efficacité des molécules et leur toxicité seront en amont testées sur des cellules en culture. Nous avons prévu des étapes de décision entre les différentes procédures en fonction des résultats obtenus. Les souris seront porteuses de 2 tumeurs sous la peau afin d’avoir sur la même souris une tumeur traitée et une tumeur non traitée. Le suivi du devenir des molécules une fois injectées dans l’animal est réalisé par imagerie non invasive permettant un suivi dans le temps sur un même animal. L’éclairage des tumeurs se fera par une source lumineuse externe ce qui nous permettra, si besoin, d’éclairer plusieurs fois la même tumeur sans être invasif. Le nombre d’animaux (284) a été déterminé en utilisant une application dédiée et un test statistique sera réalisé.

Raffinement

Les souris seront acclimatées pendant 3 jours après leur arrivée dans l'établissement. Les souris seront hébergées en groupes sociaux avec un enrichissement du milieu (tunnel ou maison, paille, bâton à ronger) sur un portoir ventilé. L’hébergement en portoir ventilé permet de limiter les risques d’infection des animaux par des pathogènes et/ou des opportunistes. Les étapes du projet sont réalisées sur animal anesthésié et lors de l’anesthésie l’animal est maintenu sur un tapis chauffant. Les animaux sont surveillés par le personnel de l’animalerie et par l’expérimentateur. 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.

Choix des espèces

La souris est une espèce de choix en imagerie optique de par sa petite taille. La souris étant un animal de petit gabarit, nous sommes capables de détecter des signaux faibles et profonds en imagerie optique. Le bioimageur utilisé pour l’imagerie de fluorescence est adapté à la souris. Les modèles de tumeurs sous cutanées utilisés dans ce projet ont été établis chez la souris. Les animaux seront utilisés à l'âge adulte, entre 8 et 12 semaines. A cet âge les souris ont un poids et une taille raisonnable permettant leur manipulation et l’imagerie optique.

284 souris immunodéficientes vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélèvements, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune porte deux tumeurs greffées sous la peau, l'une traitée et l'autre non, subit de neuf à quinze séances d'imagerie, de onze à vingt anesthésies, et des éclairages de tumeur pouvant durer une heure. Le porteur annonce une possible brûlure cutanée liée à l'irradiation, une perte de poids liée à la croissance tumorale et une fatigue liée aux anesthésies répétées. Il reconnaît que l'efficacité des molécules peut être validée sur cellules, et justifie le recours aux souris par l'hétérogénéité des tumeurs et la difficulté de reproduire une injection dans la circulation sanguine.

Objectifs

La vectorisation, c'est-à-dire le transport, des médicaments à l’aide de véhicule est une alternative thérapeutique très prometteuse, car elle présente plusieurs avantages par rapport aux produits non-vectorisés: (1) une meilleure biodisponibilité des médicaments ; (2) une meilleure accumulation dans les tumeurs ; (3) une meilleure biocompatibilité : grâce à une accumulation privilégiée dans les tumeurs par rapport aux tissus sains, les effets nocifs sont diminués ; et (4) une libération prolongée des médicaments. Dans le cas des véhicules sensibles à la lumière, le relargage des molécules transportées peut être contrôlé par la lumière. L'objectif est de montrer l'efficacité des véhicules sensibles à la lumière que nous avons développés dans le cadre du traitement de tumeurs cutanées. Ce projet sera réalisés dans 2 établissement utilisateurs : EU1 et EU2.

Bénéfices attendus

Preuve de concept de l'efficacité du relargage contrôlé par la lumière des produits anticancéreux, à partir de véhicules sensibles à la lumière. A plus long terme, cette technologie pourrait être utilisée en thérapie chez l'homme.

Procédures

Injection dans la veine sur animal anesthésié : 1 à 3 fois, durée inférieure à 1 minute, dans l'EU2. Injection dans le ventre sur animal vigile : 1 à 3 fois, durée 10 secondes, dans l'EU 2. Prélèvement de sang sur animal anesthésié : une fois par semaine , 2 ou 3 fois, durée 1 minute, dans l'EU 2. Injection sous la peau sur animal anesthésié : 1 fois, durée 1 minute, dans l'EU 1. Eclairage d'une tumeur sur animal anesthésié : 1 à 3 fois, durée entre 10 et 60 minutes, dans l'EU 2. Imagerie sur animal anesthésié : 9 à 15 fois, durée entre 1 à 5 min, dans l'EU 2. Anesthésie : 11 à 20 fois, durée entre 5 et 10 min, dans l'EU 1 et EU 2.

Impact sur les animaux

L’injection des cellules cancéreuses en sous cutané peut provoquer une infection au niveau du site d’injection. La présence d’une tumeur sous cutanée peut engendrer une légère douleur, une gêne. Une perte de poids liée à la croissance tumorale peut survenir. Le suivi en imagerie peut fatiguer les animaux à cause des anesthésies répétées. L’injection du véhicule peut provoquer une mauvaise réaction chez l’animal, une douleur au niveau du site d’injection. L’irradiation peut engendrer une légère brulure cutanée. L’immunodéficience des animaux peut entrainer une infection par des pathogènes.

Devenir

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

Remplacement

Malgré la possibilité de valider sur des cellules in vitro l’efficacité des molécules, nous souhaitons montrer l’intérêt de notre technologie dans le traitement des tumeurs qui sont des structures dont la composition est hétérogène. De plus l’objectif est d'injecter ces molécules dans la circulation sanguine ce qui est à l’heure actuelle quelque chose de difficile à reproduire sur des modèles in vitro. Nous souhaitons tester notre approche thérapeutique dans un contexte tumoral sachant que le microenvironnement joue un rôle primordial, le modèle animal reste donc nécessaire.

Réduction

L’efficacité des molécules et leur toxicité seront en amont testées sur des cellules en culture. Nous avons prévu des étapes de décision entre les différentes procédures en fonction des résultats obtenus. Les souris seront porteuses de 2 tumeurs sous la peau afin d’avoir sur la même souris une tumeur traitée et une tumeur non traitée. Le suivi du devenir des molécules une fois injectées dans l’animal est réalisé par imagerie non invasive permettant un suivi dans le temps sur un même animal. L’éclairage des tumeurs se fera par une source lumineuse externe ce qui nous permettra, si besoin, d’éclairer plusieurs fois la même tumeur sans être invasif. Le nombre d’animaux (284) a été déterminé en utilisant une application dédiée et un test statistique sera réalisé.

Raffinement

Les souris seront acclimatées pendant 3 jours après leur arrivée dans l'établissement. Les souris seront hébergées en groupes sociaux avec un enrichissement du milieu (tunnel ou maison, paille, bâton à ronger) sur un portoir ventilé. L’hébergement en portoir ventilé permet de limiter les risques d’infection des animaux par des pathogènes et/ou des opportunistes. Les étapes du projet sont réalisées sur animal anesthésié et lors de l’anesthésie l’animal est maintenu sur un tapis chauffant. Les animaux sont surveillés par le personnel de l’animalerie et par l’expérimentateur. 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.

Choix des espèces

La souris est une espèce de choix en imagerie optique de par sa petite taille. La souris étant un animal de petit gabarit, nous sommes capables de détecter des signaux faibles et profonds en imagerie optique. Le bioimageur utilisé pour l’imagerie de fluorescence est adapté à la souris. Les modèles de tumeurs sous cutanées utilisés dans ce projet ont été établis chez la souris. Les animaux seront utilisés à l'âge adulte, entre 8 et 12 semaines. A cet âge les souris ont un poids et une taille raisonnable permettant leur manipulation et l’imagerie optique.

Avant de tester un implant de reconstruction faciale sur des chiens et des chats atteints de cancers de la bouche, 34 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués trois mois après la dernière intervention. Chacun subit une chirurgie d'implantation d'environ trente minutes, et vingt-cinq d'entre eux reçoivent ensuite douze séances d'irradiation réparties sur quatre semaines. Le porteur annonce des douleurs postopératoires, des difficultés à s'alimenter, une dermatite radio-induite et des troubles du comportement, anxiété, dépression ou agressivité, et affirme qu'aucun modèle in vitro ne permet une telle évaluation. Il inscrit l'ensemble dans une démarche "One Health" qu'il présente comme une réduction du nombre d'animaux non-humains utilisés.

Objectifs

La présente demande couvre une sous partie du projet de recherche hospitalo-universitaire (RHU) , qui vise à développer une solution innovante pour résoudre un problème clinique pour lequel les solutions actuelles ne sont pas optimales : la reconstruction osseuse immédiate et personnalisée pour les cancers de la tête et du cou, tout en limitant la morbidité. Nous souhaitons modifier le procédé chirurgical standard de reconstruction des os du visage - qui consiste actuellement à utiliser un lambeau osseux libre du patient - en proposant un dispositif médical (DM) idéal, combinaison de 4 biomatériaux. Le projet repose sur un consortium de 7 partenaires experts dans le domaine de la recherche clinique humaine et vétérinaire, du DM, et de la caractérisation des biomatériaux. Le DM final sera constitué par 4 DM distincts qui seront associés le jour de l’intervention: 1- Implant en céramique: substitut osseux. 2- Implant à base de Titane : Système de fixation utilisé en combinaison avec le substitut osseux . 3- Membrane d’albumine (Alb) : revêtement cicatrisant et biocompatible, avec des propriétés anti-inflammatoires. 4- Spray antimicrobien.. Plus particulièrement la partie du projet qui fait l’objet de cette présente demande d’autorisation a pour but d'évaluer l’efficacité du DM en termes de biocompatibilité et néovascularisation après irradiation versus sans irradiation. L’objectif primaire est d'évaluer l’efficacité du DM en termes de biocompatibilité et néovascularisation après irradiation versus sans irradiation. La tenue d’un tel dispositif post-irradiation reste un challenge, compte tenu de l’impact de la radiothérapie sur les tissus environnant. L'objectif secondaire vise à évaluer l'effet de l'albumine avec ou sans spray antibactérien sur la biocompatibilité du DM et sa capacité de néovascularisation comparée à celui du DM HA-Ti seul chez le rat irradié ou non irradié. La biocompatibilité du DM sera évaluée par analyse histopathologique dans les différentes conditions. Cet essai est nécessaire avant l’essai clinique de reconstruction osseuse faciale par la procédure sur des animaux de compagnie souffrant de cancers de la cavité orale dans le cadre d’une médecine « One Health ». Le projet est réalisé dans 2 Etablissements Utilisateur (EU1 et EU2)

Bénéfices attendus

A moyen terme, le projet permettra d'éviter le risque de séquelles esthétiques et morbides sévères aux patients atteints d’un cancer de la tête et du cou et aux animaux de compagnie ayant besoin d’une reconstruction osseuse, et ainsi d’améliorer leur qualité de vie et réduire le fardeau économique pour la collectivité. Le DM mis au point dans le cadre du projet pourra également bénéficier aux animaux de compagnie, pour lesquels il n’existe actuellement pas de solution de reconstruction des os de la face. Plus particulièrement, cette étude de biocompatibilité et de néovascularisation chez le rat irradié est cruciale puisqu’elle permettra de donner les premières preuves de faisabilité d’utilisation du DM suite à une radiothérapie avant de passer à des essais cliniques sur des animaux de compagnie souffrant de cancer de la tête et du cou.

Procédures

Les 34 rats vont subir 1 chirurgie d’implantation du dispositif sous anesthésie générale d’environ 30 minutes réalisés dans l'EU 2/2. Les 2/3 des animaux (25 rats) seront ensuite irradiés 3 fois par semaine pendant 4 semaines (soit 12 séances d’une durée d'une minute maximum par animal à chaque fois), 4 semaines après l’implantation , cette étape est réalisée dans l'EU 1/2. 3 mois après la chirurgie (groupe contrôle),ou 3 mois après la dernière séance d’irradiation (groupe expérimental) seront mis à mort et explantés pour analyse, étape réalise dans l'EU 2/2

Impact sur les animaux

1. Douleurs post-opératoires dans les jours suivant l'implantation 2. Difficultés à l'alimentation dans les jours suivant l'implantation / les séances d'irradiation 3. Infection du site opératoire dans les jours suivant l'implantation 4. Mauvaise cicatrisation dans les jours suivant l'implantation 5. Dermatite radio induite dans les jours suivant les séances d'irradiation 6. Effets secondaires systémiques : tels que des effets sur le poids corporel, le métabolisme, ou d'autres paramètres physiologiques. 7. Problèmes de comportement tels que l'anxiété, la dépression ou l'agressivité.

Devenir

Tous les rats seront euthanasiés trois mois après la dernière intervention (implantation ou radiothérapie, selon le groupe). Les analyses qui seront faites pour vérifier l’intégration des DMs ne permettent pas de maintenir les animaux en vie.

Remplacement

Cette étude de biocompatibilité et de néovascularisation vise à évaluer la faisabilité d’implantation d’un nouveau DM dans un contexte de tissu irrad L’utilisation des implants à base d’Hydroxyapatite et à base de Titane est déjà autorisée en reconstruction osseuse et a été largement documentée. Les deux autres éléments qui composeront le DM final, le spray antibactérien et la membrane d’albumine, ont déjà fait d’étude in vitro et in vivo mais dans le cadre de tests séparés. Cette étude sera la première à tester la biocompatibilité et la néovascularisation suite à l’implantation de l’assemblage des 4 DMs. Il n’existe à ce jour et à notre connaissance aucun modèle in vitro permettant une telle évaluation.

Réduction

Le projet s’inscrit dans la démarche One Health. En effet, il est prévu que le DM mis au point soit aussi testé chez des chats et chiens atteints de cancers oraux dans le cadre d’une étude clinique vétérinaire. Les données générées lors de cette étude permettront de réduire l’utilisation d’animaux de laboratoire tout en offrant une solution de reconstruction pour les animaux participants à cette étude clinique. Le nombre d'animaux nécessaire a été réduit par une analyse statistique optimale établie en fonction des résultats attendus (avec un biostatisticien), ainsi que le choix de modèles animaux et de protocoles déjà validés dans la littérature. Le taux de succès sera estimé dans chaque groupe avec un intervalle de confiance de 95% . L’effet de l’irradiation sera évalué par un test statistique non paramétrique . Le protocole d’irradiation a été défini avec une spécialiste de radio-oncologie vétérinaire

Raffinement

Les procédures seront réalisées dans le respect du bien-être animal pour limiter la souffrance, la douleur ou l’angoisse des animaux. Les animaux ne seront jamais seuls en cage (sauf si un isolement est nécessaire, notamment en post-opératoire). Les animaux seront surveillés avec attention chaque jour (comportement, cicatrice) et seront pesés de manière hebdomadaire durant toute l'expérience. La douleur sera prise en charge dès que nécessaire. La taille des DM a été adaptée à la morphologie des animaux. Dans les jours suivants la chirurgie et les séances d’irradiation, une surveillance renforcée des animaux sera mise en place (Un enrichissement environnemental dans les compartiments sera réalisé avec mise en place de cachettes, de papier, coton pour réaliser des nids. Des points limites seront respectés pour éviter toute souffrance excessive. L'ensemble du personnel est qualifié et compétent en matière d'expérimentation animale, et l'animalerie possède l'agrément et le plateau technique nécessaires. A noter que les animaux ne pourront pas être réutilisés car l’évaluation de la régénération tissulaire nécessitera une autopsie.

Choix des espèces

Le rat est un modèle établi pour les tests de biocompatibilité..De plus, comme nous cherchons à reproduire le protocole de soins, et en particulier la radiothérapie subit par les patients et les animaux de compagnie atteints de cancer de la tête et du cou. Le projet visant la mise au point d’un DM permettant la reconstruction faciale chez l’adulte, les procédures ne concerneront que des rats adultes

Seize séances d'imagerie et seize injections de produit d'imagerie par animal, jusqu'à trente injections de peptide et dix-huit de chimiothérapie sur quatre à six semaines : le protocole occupe seize semaines de la vie de chaque souris. 319 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour analyse des tissus et des organes. Des cellules de leucémie myéloïde aiguë leur sont injectées et se répartissent dans tout le corps, avec des foyers possibles dans plusieurs organes. Le peptide testé a déjà montré son efficacité sur des tumeurs solides chez l'être humain, et le porteur retient la souris NSG immunodéficiente, utilisée dès quatre à cinq semaines, parce qu'elle laisse pousser des tumeurs d'origine humaine.

Objectifs

Notre laboratoire développe des peptides, petites molécules qui ont la capacité de perturber les mécanismes de mort cellulaire. L'un de ces peptides a déjà montré son efficacité sur des tumeurs solides chez la souris mais également chez l'humain et son mode d'action et les premiers résultats in vitro de notre laboratoire nous amènent à envisager une efficacité sur les cancers du sang, tels que les leucémies myéloïdes aigües. Après avoir mis en place le modèle de croissance tumorale et le suivi en imagerie d'une lignée cellulaire de leucémie myéloïde aigüe, nous souhaitons évaluer l'efficacité de notre peptide en monothérapie ou en combinaison avec le traitement de référence sur un modèle de souris adapté et ainsi améliorer la stratégie de prise en charge de ce type de cancer en élargissant l'éventail thérapeutique proposé aux patients.

Bénéfices attendus

Si une efficacité de notre peptide seul ou en association est établie sur ce modèle in vivo, cela permettra d'élargir son utilisation aux tumeurs hématologiques et d'orienter son développement clinique. En effet, si un effet potentialisateur de notre peptide est démontré avec les molécules de référence, cela permettra de diminuer les doses de ces traitements et ainsi d'en limiter les effets secondaires ou les risques de résistance.

Procédures

Injection de cellules tumorales : 1/souris. Implantation pratiquée sous anesthésie générale par inhalation ou locale par application cutanée d'un analgésique. L'injection dure 1 min. Suivi en imagerie 1 fois/semaine pendant 16 semaines maximum, soit 16 acquisitions/souris. Elle dure entre 5 et 15 min. Injection du produit d'imagerie : 1 fois/semaine pendant 16 semaines soit 16 injections/animal. Ce geste dure moins de 30 sec. Traitement chimiotherapie, 3 fois par semaine pendant 4 à 6 semaines (selon l'efficacité du traitement), soit 18 injections/souris max. L'injection dure moins de 30 secondes. Traitement Peptide, 5 fois par semaine pendant 4 à 6 semaines (selon l'efficacité du traitement), soit 30 injections/souris max. L'injection dure 1 minute. Traitement thérapie ciblée, 2 fois par semaine pendant 4 à 6 semaines, soit 12 administrations d'une durée de 30 secondes.

Impact sur les animaux

Compte-tenu du type cellulaire et de la voie d'administration, les cellules tumorales se répartissent de façon systémique chez l'animal. Des foyers peuvent être localisés au niveau de différents organes. Les animaux seront traités entre 2 et 5 jours par semaine pendant 4 à 6 semaines selon le traitement. Les molécules testées ont déjà été administrées par cette voie, à ces doses, à cette souche murine, sans provoquer de toxicité. Chaque administration peut induire une gêne ponctuelle et de courte durée due à la contention, à l'injection ou à l'anesthésie. Cette gêne diminue au fur et à mesure du fait de l'habituation de l'animal à être manipulé.

Devenir

Les animaux seront euthanasiés pour études sur tissus et organes post-mortem.

Remplacement

Les modèles cellulaires alternatifs ne permettent pas d’appréhender le comportement tumoral dans toute sa complexité, en particulier, les interactions avec le microenvironnement, la dissémination métastatique, ou encore la réponse aux traitements impliquant souvent différents systèmes au sein de l’organisme (système vasculaire, endocrine…), l’utilisation des modèles appliqués in vivo reste indispensable. Ce modèle animal va permettre d'étudier l’efficacité de la molécule testée sur la leucémie myéloïde aiguë afin de proposer le meilleur traitement aux patients lors d’études cliniques.

Réduction

Afin de limiter le nombre d'animaux utilisés, nous nous sommes appuyés sur les données bibliographiques, nos connaissances sur le modèle cellulaire utilisé et les traitements proposés ainsi que sur notre expérience consécutive aux résultats déjà obtenus avec les molécules thérapeutiques envisagées. Concernant l'analyse des critères d'évaluation de l'efficacité anti-tumorale, une étude statistique préliminaire a permis d'établir le nombre d'animaux greffés pour chaque étape du projet.

Raffinement

Le suivi par imagerie permet une évaluation précise et précoce de la croissance tumorale. Les souris sont greffées sous anesthésie générale par inhalation ou par anesthésie locale par application cutanée d'un analgésique. Les administrations seront réalisées sous anesthésie locale par application cutanée d'un analgésique. Les animaux seront surveillés quotidiennement afin de détecter précocement le développement de la tumeur ou l'apparition de signes cliniques. Des points limite précis ont été définis et seront strictement respectés. Si des signes de douleurs sont détectés, un analgésique adapté sera administré. Les animaux seront stabulés en groupe, aliment et eau ad libitum. Un enrichissement adapté sera présent dans toutes les cages. En cas de suspicion de mal-être, un enrichissement supplémentaire sera ajouté. L'atteinte d'un point limite entraînera l'euthanasie de l'animal sous 24h.

Choix des espèces

La souris est le modèle le plus utilisé en oncologie, notamment du fait de l'existence de souches immunodéficientes permettant le développement de tumeur d'origine humaine. D'après la bibliographie, la souris NSG est la souche de référence pour l'étude des cancers hématologiques. Cette souche permet une croissance tumorale satisfaisant notre évaluation thérapeutique. La leucémie myéloïde aiguë est un cancer qui touche essentiellement les enfants. Les animaux seront utilisés à partir de 4-5 semaines.