Cancers

Pour savoir si les crèmes solaires favorisent le mélanome, 150 souris subissent des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour prélèvement d'organes et de sang. Un mélanome leur est induit par application cutanée répétée de tamoxifène, puis les composés à tester sont appliqués sur la peau pendant deux à vingt-quatre semaines, chaque application précédée d'une tonte sous anesthésie. Les souris portent une collerette et passent des périodes en cage individuelle. Le porteur décrit des papules pigmentées apparaissant en trois à quatre semaines, puis des tumeurs de grande taille et des métastases pulmonaires et ganglionnaires, la mise à mort survenant entre le quarantième et le soixante-quinzième jour pour charge tumorale ou ulcération de la peau.

Objectifs

Le mélanome cutané se situe au 8ème rang des cancers chez l'homme et au 6ème rang chez la femme. C'est une tumeur potentiellement agressive surtout lorsqu'elle est prise à un stade tardif et qui peut donner des métastases mettant en jeu le pronostic vital. L'incidence et la mortalité du mélanome ont augmenté régulièrement au cours des dernières décennies. L'induction du stress oxydatif (SO) par les rayons ultraviolets (UV), en particulier les UVA, par divers mécanismes, est un phénomène bien documenté. Des résultats préliminaires révèlent que les filtres solaires, conçus pour bloquer les rayons UV, peuvent induire indépendamment le SO, in vitro et in vivo. De plus, des données démontrent que les crèmes solaires peuvent induire la réticulation de l'ADN génomique et mitochondrial dans la peau de personnes saines. Il est donc crucial de déterminer si les crèmes solaires sont effectivement capables de générer un SO délétère et de favoriser les lésions de l'ADN, et d'étudier si ces lésions entraînent ensuite une augmentation de l'incidence du mélanome primaire et/ou métastatique dans le modèle murin in vivo. Cette étude pourrait faire progresser significativement nos connaissances et redéfinir les paradigmes entourant la formulation des crèmes solaires et leurs implications biologiques.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra d’explorer les effets de l’application d’une crème solaire sur le développement de mélanomes cutanés. Ce projet permettra de déterminer si les filtres solaires sont capables de générer le stress oxydatif et favoriser les lésions de l’ADN et par conséquent augmenter l’incidence du mélanome primaire et/ou métastatique dans le modèle murin in vivo. Un total de 6 études environ sera réalisé sur la totalité du projet

Procédures

Le mélanome sera induit chez une partie des souris par application quotidienne (5 minutes) de tamoxifène, (sous anesthésie générale, inférieur à 15 min), pendant au maximum 3 jours. Le nombre de lésions sera enregistré 2 fois par semaine et mesurée 3 fois par semaine à partir de leur apparition (5 min). Les molécules test seront administrées par voie topique aux souris pendant 2 à 24 semaines à une fréquence variable. Les animaux seront pesés un minimum de 2 fois par semaine (< 2 minutes). Les applications topiques seront précédées par une tonte réalisée sous anesthésie pour assurer la reproductibilité (acte d’environ 15 minutes). Les animaux porteront des collerettes et seront hébergés individuellement. Des prélèvements de sang ou d’urine pourront être réalisés (3 minutes sur animal vigile, 1 heure si anesthésie).

Impact sur les animaux

Dans ce modèle, des lésions sont attendues aux sites induits chez les animaux recevant un anti-estrogène. Les lésions apparaissent généralement d'abord sous la forme de multiples papules fortement pigmentées avec une latence de 21-28 jours. Ces lésions se développent ensuite en tumeurs de grande taille, de sorte que les animaux porteurs de tumeurs sont généralement euthanasiés entre le jour 40 et le jour 75 après l'induction tumorale, en raison de la charge tumorale ou de l'ulcération de la peau sus-jacente. En plus des lésions mélanocytaires étroitement adjacentes qui sont devenues confluentes avec la progression de la maladie, nous pouvons nous attendre à observer une excroissance de tumeur non pigmentée s'étendant sous les parties superficielles pigmentées. Une telle perte de production de pigment a été décrite pour de nombreux autres modèles de mélanome murin et est en effet souvent observée dans les mélanomes et les naevus humains. Des métastases ganglionnaires et pulmonaires peuvent être détectées à partir de 6 semaines après l'induction tumorale. Chez les souris non traitées par l'anti-estrogène, nous pouvons nous attendre à l’apparition de tumeurs cutanées de manière plus tardive, entre 3 et 6 mois d’âge. Le port de la collerette et l’hébergement individuel pendant une heure peuvent induire un stress de désorientation, transitoire.

Devenir

Après les procédures, les animaux seront mis à mort afin de pouvoir procéder à la récupération des organes et de sang, nécessaires pour évaluer l’effet des molécules sur la maladie d’intérêt.

Remplacement

Des résultats préliminaires révèlent que les crèmes solaires, conçues pour bloquer les rayons UV, peuvent induire indépendamment le stress oxydatif, in vitro. De plus, des données démontrent que les crèmes solaires peuvent induire la réticulation de l'ADN génomique et mitochondrial dans la peau de personnes saines. Cependant, l’ensemble de ces données est insuffisant pour prédire l’effet des filtres solaires sur l'incidence du mélanome primaire et/ou métastatique, car recréer in vitro une pathologie complexe est difficile, notamment lorsque différents types de cellules et/ou tissus sont impliqués. L’impact réel des filtres solaires devra donc être vérifié in vivo en choisissant le modèle animal se rapprochant le plus de la pathologie telle que décrite chez l’Homme. De plus, pour étudier le devenir d’une molécule dans l’organisme, il n’est pas possible de se passer d’un organisme entier avec ses fonctions physiologiques intactes et donc d’études sur animaux.

Réduction

Dans chaque étude, les animaux seront répartis en groupes expérimentaux selon leur poids. Le nombre de groupes dépendra du nombre de conditions à comparer. Le nombre d’animaux par groupe sera adapté à la question scientifique et variera entre 6 et 8 10 par groupe. Le nombre d’animaux par groupe est choisi de sorte qu’il soit possible à l’issu de l’étude de faire des conclusions statistiquement significatives.

Raffinement

L’apparition de lésions cutanées sera enregistrée au moins deux fois par semaine et chaque lésion sera mesurée trois fois par semaine dès son apparition. Pour les études de tolérance, les animaux seront pesés quotidiennement pendant 7 jours puis au minimum 2 fois par semaine voire quotidiennement si nécessaire. Pour toute autre étude, les animaux seront pesés au minimum 2 fois par semaine voire quotidiennement si nécessaire. Le poids constituant un point limite sera adapté au modèle. Un gel nutritif et de l’eau gélifiée et de la nourriture seront placés au fond de toutes les cages dès un seuil de perte de poids défini sur certains animaux. Les administrations topiques seront réalisées sous anesthésie. Le port d’une collerette avec hébergement individuel sera nécessaire. Une période d’acclimatation au port de la collerette sera réalisée et un enrichissement supplémentaire sera fourni (deuxième élément de nidification et aliment humidifié). Si nécessaire, un nettoyage quotidien des yeux avec une compresse imbibée de sérum physiologique stérile palliera le manque de toilettage imposé par le port de la collerette. Les produits tests seront administrés par voie topique sur la peau du dos des animaux, préalablement tondus sur une surface ne devant pas excéder les limites autorisées. Pour évaluer d’une façon sensible l’état de souffrance et établir les points limites, la spécificité du modèle et de la procédure sont prise en compte. Les expérimentateurs sont formés pour reconnaître ces signes. Les personnes en charge du bien-être et du soin des animaux veillent au respect des points limites. Un système d’alerte est mis en place pour statuer sur la mise à mort de l’animal. Les principaux points limites concernent l’état général de l’animal et sont listés en détail dans la procédure. Des points limites supplémentaires seront ajoutés en cas de détection d’effets non prévus de l’induction de la maladie et/ou en cas de mise en place de méthodes plus raffinées d’évaluation de la souffrance des animaux.

Choix des espèces

Les souris constituent un modèle de choix en pharmacologie car leurs génomes sont connus et leurs grandes fonctions physiologiques sont comparables à l’Homme (fonction rénale, hépatique). De plus, les modèles de mélanome sont bien documentés chez la souris. Des souris de 4-8 semaines seront utilisées, le modèle de mélanome induit étant bien décrit chez des animaux de cet âge pour observer l’apparition spontanée des lésions cutanées.

Créées in utero par électroporation d'embryons au douzième jour de gestation, les tumeurs sont ensuite greffées par stéréotaxie dans le cerveau de souris adultes. 2 775 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour conserver et analyser les tissus tumoraux. Les femelles gestantes subissent une ouverture de la paroi abdominale de trente minutes, et le porteur décrit chez les porteuses de tumeur une ataxie, une perte d'appétit, une prostration et un gonflement possible de la boîte crânienne par hausse de la pression intracrânienne. Au titre de la réduction, il indique réutiliser les mêmes femelles pour les chirurgies et la reproduction jusqu'à leurs huit mois.

Objectifs

Ce projet vise à développer de nouveaux modèles de souris génétiquement modifiées pour l'étude du Gliome Diffus de la Ligne Médiane, une tumeur cérébrale pédiatrique rare et incurable. En améliorant nos modèles précédents pour qu'ils possèdent des défenses naturelles (système immunitaire) réalistes, nous pourrons évaluer des stratégies innovantes basées sur l'immunothérapie. L'objectif final est de reproduire fidèlement cette maladie dévastatrice afin de comprendre les étapes précoces de la formation du cancer et de tester des traitements qui renforcent la réponse du corps pour enfin éradiquer la tumeur.

Bénéfices attendus

Obtenir un modèle murin génétiquement modifié de Gliome Diffus de la Ligne Médiane permettra de mieux comprendre les étapes précoces du développement de ces tumeurs, pour le moment encore inconnu. Cette compréhension permettra d’identifier les modifications précoces menant à l’apparition de cellules tumorales. L’induction de modification menant à des tumeurs dans des animaux ayant un système immunitaire compétant permettra l’exploration de nouvelles approches thérapeutiques, en prenant en compte l’environnement immunitaire de tumeurs, et tester ainsi des approches immuno-oncologiques (immunothérapie, médicaments immuno-modulateurs, stratégies vaccinales…).

Procédures

Les femelles gestantes seront soumises à une intervention chirurgicale telle qu’une ouverture de la paroi abdominale (pour une durée de 30 minutes), précédés d’injections d’analgésiques et anesthésiques. Les embryons quant à eux auront 1 injections ainsi que l’utilisation d’électrodes induisant un faible champ électrique (de moins d’une minute). Ces futures tumeurs seront par la suite greffées dans des souris adultes, par stéréotaxie (sous anesthésie générale, avec une injection unique dans le cerveau d’une durée de 5 minutes).

Impact sur les animaux

Les nuisances attendues chez les animaux sont celles liées aux symptômes tumoraux et à la chirurgie. On pourra observer des symptômes neurologiques modérés qui sont fréquemment observés en présence d’un volume tumoral conséquent (ataxie). On pourra également observer une perte d'appétit et donc perte de poids modérée, légère prostration des animaux, légère perte d’équilibre. L’augmentation de la pression intracrânienne peut également entraîner un gonflement modéré de la boite crânienne. Ces symptômes peuvent apparaître très progressivement et durer au maximum 1 semaine.

Devenir

Les animaux seront euthanasiés pour conservation et analyse de tissus tumoraux post-mortem.

Remplacement

Ces tumeurs du cerveau central sont uniques car elles s'infiltrent partout. Pour trouver un traitement, il faut travailler sur des modèles animaux vivants afin de comprendre leur progression dans un environnement complexe et réaliste. Ces modèles sont vitaux, car le cerveau est protégé par une barrière naturelle, appelé la barrière hématoencéphalique, qui bloque la majorité des médicaments. Tester des traitements sur ces modèles nous permet de vérifier s'ils peuvent franchir cette barrière. Avant cela, nous affinons les doses en laboratoire, sur des traitements de cellule pour garantir leur sécurité. Enfin, ces modèles vivants sont notre seule façon d'étudier pleinement comment les défenses immunitaires peuvent être mobilisées contre la maladie.

Réduction

Le projet utilise une technique d'imagerie appelée bioluminescence pour suivre l'évolution des tumeurs chez les souris sans avoir besoin de les euthanasier. Cette méthode est cruciale car elle permet de diminuer grandement le nombre d'animaux utilisés pour la recherche et de mieux anticiper et gérer la souffrance des souris. De plus, pour réduire davantage le nombre de souris, l'équipe réutilise les femelles pour les chirurgies et la reproduction jusqu'à ce qu’à 8 mois de vie.

Raffinement

Nous appliquons des protocoles rigoureux pour garantir le confort des souris. Cela comprend l'anesthésie générale pour toute procédure, l'administration systématique d'anti-douleur avant, pendant et après la chirurgie, le maintien de leur température et de leur hydratation, et des mesures d'hygiène strictes. Pour les souris malades, nous assurons une surveillance quotidienne (poids et observation) et appliquons des règles très strictes (appelées points limites) pour arrêter immédiatement l'étude si une souffrance est détectée, afin de la minimiser au maximum.

Choix des espèces

L'utilisation de souris ayant un système immunitaire est ici essentielle pour la poursuite de ce projet. De plus, ce modèle, déjà établi, a été réalisé chez la souris. Des femelles âgés de minimum 7 semaines seront mises en accouplement, ce qui correspond à l’âge du jeune adulte possédant les meilleures capacités de reproduction et ceci jusqu’à la limite de leurs capacités de reproduction, à partir de 8 mois. Les embryons seront injectés au jour embryonnaire 12.5-13.5, ce qui représente la fenêtre de développement durant laquelle les potentielles cellules progénitrices de ces tumeurs se développent. Lors de la greffe, les souris seront agées de 6 semaines au minimum.

Injectées sous la peau avec des cellules de cancer du sein, du poumon, du pancréas ou du cerveau, 896 souris subissent une mesure de leur tumeur tous les trois jours pendant vingt à quarante jours, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune reçoit quatre à huit injections de traitement et une à deux séances d'imagerie par bioluminescence par semaine, sous anesthésie. Le porteur note chaque geste comme réalisé "sans douleur" tout en décrivant des tumeurs sous-cutanées inconfortables et, en cas de propagation du cancer, un essoufflement et des tremblements. La mise à mort intervient à la fin des procédures, ou plus tôt si la tumeur devient trop grosse, et passe par une ponction cardiaque sous anesthésie profonde.

Objectifs

Ce projet cherche à développer une nouvelle immunothérapie contre un type particulier de cellules appelées cellules souches cancéreuses. Ces cellules jouent un rôle clé dans l’apparition, la progression et la dissémination des cancers, mais aussi dans les rechutes après traitement. Elles sont très résistantes aux traitements classiques comme la chimiothérapie ou la radiothérapie, ce qui les rend particulièrement difficiles à éliminer. Les vaccins anticancer existants ciblent certains marqueurs présents à la surface des cellules tumorales, mais leur efficacité est limitée car ils ne prennent pas en compte les cellules souches cancéreuses. Notre approche propose de s’attaquer directement à ces cellules, responsables de la résistance et de la récidive. Pour cela, nous utilisons un procédé innovant basé sur des cellules souches spéciales de souris (appelées iPSCs), qui partagent de nombreux marqueurs avec les cellules souches cancéreuses mais pas avec les cellules normales. Ces cellules permettent de fabriquer un « mélange d’antigènes » capable de déclencher une réponse immunitaire forte et ciblée contre les cellules souches cancéreuses. L’objectif est de stimuler à la fois les défenses immunitaires cellulaires (lymphocytes capables de détruire les cellules tumorales) et humorales (anticorps), afin d’obtenir une action complète et efficace. Les grandes étapes du projet sont : - Vérifier que cette stratégie déclenche bien une réponse immunitaire dirigée spécifiquement contre les cellules souches cancéreuses. - Tester son efficacité en prévention (empêcher l’installation de la tumeur) et en traitement (réduire une tumeur déjà installée). - Évaluer son impact sur la survie, la propagation des métastases et la tolérance générale. - Étudier l’effet de la combinaison de ce vaccin avec d’autres immunothérapies déjà disponibles. En résumé, ce projet vise à ouvrir une nouvelle voie thérapeutique contre les cancers résistants et récidivants, en ciblant leur véritable « racine ».

Bénéfices attendus

Ce projet vise à mettre au point de nouvelles solutions pour traiter des cancers particulièrement agressifs et qui se propagent dans l’organisme (métastatiques). Ces cancers sont souvent résistants aux traitements habituels comme la chimiothérapie, la radiothérapie ou certaines thérapies ciblées, ce qui laisse aujourd’hui très peu d’options aux patients. L’originalité de notre approche est de s’attaquer à un type de cellules appelé cellules souches cancéreuses. Ces cellules sont à l’origine de la progression des tumeurs, de leur résistance et des rechutes après traitement. En les ciblant spécifiquement, nous espérons obtenir pour la première fois une véritable réponse thérapeutique là où les méthodes classiques échouent. À court terme, ce projet permettra de tester une stratégie vaccinale innovante et de mieux comprendre comment ces cellules parviennent à échapper au système immunitaire. À moyen terme, il s’agira d’identifier des marqueurs biologiques capables de prédire la réponse aux traitements et de définir les meilleures combinaisons thérapeutiques (par exemple, associer le vaccin à d’autres immunothérapies déjà utilisées en clinique). À plus long terme, l’objectif est de développer un vaccin anticancer capable de limiter les rechutes et la formation de métastases. Si les résultats obtenus sont confirmés, ils ouvriront la voie à un premier essai clinique chez l’être humain (phase I/IIb). Ce projet représente donc une étape clé pour proposer de nouvelles chances de traitement à des patients aujourd’hui sans alternative.

Procédures

Les gestes réalisés sur les souris comprennent : - Injections de cellules cancéreuses (cancer du sein, du poumon, du pancréas ou du cerveau) : Voie : sous-cutanée. Conditions : sous anesthésie légère (1 minute, sans douleur). - Injections des différents traitements (lysats, ICIs, PBS): Nombre d’interventions : 4 et 8 injections. Voie : sous-cutanée ou IP. Conditions : sous anesthésie légère (1-2 minute, sans douleur). - Mesures de la taille des tumeurs : Nombre d’inerventions : tous les trois jours pendant 20-40 jours. Conditions : vigile. - Imagerie (Bioluminescence par IVIS) : Nombre d’interventions : 1-2 fois par semaine pendant 20-40 jours. Conditions : sous anesthésie légère (20 à 30 minutes, sans douleur). - Ponction cardiaque : Nombre d’interventions : 1 fois en fin d’expérience. Conditions : sous anesthésie profonde (2-3 minutes).

Impact sur les animaux

Les effets possibles liés aux procédures sont les suivants : • Apparition de petites tumeurs sous la peau, qui peuvent causer un inconfort modéré. • Injections répétées : elles peuvent causer une légère gêne locale (similaire à une piqûre). • Anesthésies courtes et surveillées lors des imageries : sans effet durable sur l’animal. • Propagation éventuelle du cancer : atteintes respiratoires de type essoufflement, et neurologiques de type tremblements.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés à la fin des procédures, soit pour effectuer les analyses scientifiques nécessaires, soit de manière anticipée si leur état de santé le justifie (par exemple, si une tumeur devient trop grosse ou douloureuse). Cela permet d’éviter toute souffrance inutile.

Remplacement

Notre projet vise à mieux comprendre comment le système immunitaire peut lutter contre des tumeurs très agressives qui se propagent facilement. Ces phénomènes sont extrêmement complexes car ils impliquent de nombreuses interactions entre les cellules cancéreuses, leur environnement et les défenses naturelles de l’organisme. Aujourd’hui, aucun modèle « en tube » ou sur cellules isolées ne permet de reproduire cette complexité de façon fiable. Toutefois, avant de passer aux expériences sur animaux, nous avons réalisé des tests préliminaires en laboratoire pour sélectionner uniquement les approches les plus prometteuses. Par ailleurs, pour limiter le nombre d’animaux utilisés, nous exploitons au maximum chaque prélèvement grâce à des analyses complémentaires sur les tissus et l’ARN conservés, ce qui évite de devoir recommencer les expériences.

Réduction

Tout est mis en œuvre pour utiliser le moins d’animaux possible, tout en garantissant la fiabilité scientifique des résultats. Pour cela, les souris choisies sont homogènes (même âge, même sexe), ce qui réduit les différences individuelles et donc le nombre nécessaire d’animaux par groupe. Un calcul statistique a permis de déterminer précisément l’effectif requis : 7 souris par groupe suffisent pour obtenir des résultats fiables, sans recourir à un surnombre. De plus, toutes les données collectées (imagerie, analyses cellulaires, histologie, génétique) sont exploitées et les échantillons sont systématiquement conservés, ce qui permettra de répondre à de futures questions de recherche sans devoir utiliser de nouveaux animaux.

Raffinement

Des mesures spécifiques ont été prévues pour améliorer le bien-être des animaux et limiter leur inconfort. Le suivi des tumeurs se fera principalement par imagerie non invasive (bioluminescence), une technique sensible, indolore et nécessitant seulement une courte anesthésie par inhalation d’isoflurane, bien tolérée et de faible impact. Les animaux seront observés quotidiennement et des critères stricts permettront d’arrêter l’expérience en cas de souffrance ou de détresse. Enfin, si des interventions chirurgicales sont nécessaires, des soins adaptés seront apportés pour réduire la douleur et favoriser une bonne récupération. L’ensemble de ces mesures vise à minimiser les nuisances tout en assurant la validité scientifique des résultats.

Choix des espèces

Nous avons choisi des souris adultes car elles possèdent un système immunitaire mature, ce qui est essentiel pour évaluer correctement les effets du traitement. D’autres méthodes, comme les cultures cellulaires en laboratoire, ne permettent pas d’observer l’ensemble des interactions entre le cancer, le système immunitaire et les médicaments. Les souris constituent un modèle bien connu et largement utilisé en recherche, car de nombreux outils sont disponibles pour étudier leur système immunitaire et les pathologies associées. Cela permet de mieux comprendre comment le traitement agit dans un organisme vivant, dans des conditions proches de celles de l’être humain.

25 000 souris immunodéficientes vont être utilisées dans 125 études, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune reçoit sous la peau un fragment de tumeur humaine, une puce électronique ou un marquage aux oreilles, des administrations de médicament jusqu'à deux fois par jour et jusqu'à seize prélèvements sanguins. Le porteur annonce des pertes de poids, des diarrhées, des douleurs postopératoires et des risques d'infection, et précise que les souris chez lesquelles la greffe n'a pas pris sont tuées elles aussi, au motif des nuisances déjà subies. Ces essais alimentent des dossiers d'autorisation de mise sur le marché, le projet étant par ailleurs déclaré au titre de la formation professionnelle.

Objectifs

Le but de ce projet est de tester l’efficacité de nouveaux traitements contre le cancer sur des modèles de tumeurs humaines implantées chez la souris. Ces modèles, appelés xénogreffes dérivées de patients (PDX), permettent de reproduire au mieux les caractéristiques des tumeurs humaines, comme leur morphologie, leurs mutations et leur comportement biologique. Grâce à cela, ils offrent un moyen fiable d’évaluer l’action de nouveaux médicaments avant qu’ils ne soient testés chez l’Homme. Notre collection de modèles PDX couvre la majorité des cancers solides (par exemple : sein, poumon, côlon, foie, rein, peau, pancréas, ovaire, vessie, cerveau ou prostate) et reflète la diversité des patients. Chaque modèle est soigneusement étudié afin de mieux comprendre ses particularités et de relier ces informations à la réponse observée aux différents traitements anticancéreux. Les 125 études prévues dans ce projet sont réalisées à un stade avancé du développement des médicaments, elles permettent d’obtenir des résultats fiables sur les traitements les plus prometteurs pour un type de tumeur ou mutation donnée. Elles peuvent également permettre d’étudier les mécanismes d’action des médicaments dans l’organisme. Elles sont nécessaires pour constituer un dossier d’Autorisation de Mise sur le Marché (AMM) des médicaments.

Bénéfices attendus

Chaque année, dans le monde, près de 20 millions de personnes sont diagnostiquées atteintes d’un cancer (tous types confondus) dont plus de 400 000 en France, et on recense plus de 10 millions de décès (1/6) dont plus de 150 000 en France. Le nombre de personnes atteintes d’un cancer est en constante évolution, mais les progrès en terme de développement de traitements depuis 25 ans ont permis d’observer une diminution de la mortalité. La recherche de nouvelles solutions thérapeutiques est essentielle pour espérer diminuer la mortalité due au cancer, ainsi que limiter les effets indésirables pour les cancers avec des taux de guérison les plus élevés. Dans ce contexte, ce projet vise à identifier de nouveaux traitements efficaces contre différents types de cancers, à partir de modèles de tumeurs humaines implantées chez la souris (modèles de PDX). En testant des médicaments présélectionnés lors d’analyses préalables (modélisations informatiques, in vitro), nous pourrons définir les médicaments qui ont un effet anticancéreux prometteur, ainsi que définir les doses et les associations thérapeutiques les plus adaptées. Grâce à la diversité et à la caractérisation approfondie de notre collection de modèles PDX, nous pourrons également mieux comprendre pourquoi certains traitements fonctionnent mieux sur certaines tumeurs ou chez certains patients. À terme, ces travaux devraient permettre de proposer de nouvelles options thérapeutiques aux patients pour lesquels les traitements actuels sont inefficaces ou inexistants, améliorer l’efficacité des traitements disponibles et réduire les effets secondaires associés aux thérapies anticancéreuses actuelles. Ainsi, ce projet participera à réduire la mortalité due aux cancers.

Procédures

Greffe : implantation d’un fragment tumoral sous la peau. Le temps de chirurgie n’excèdera pas 10 minutes. Identification : des puces électroniques sont implantées en sous cutané au moment de la chirurgie ou un marquage aux oreilles est réalisé. Surveillance des animaux : observation quotidienne du comportement par déplacement et/ou ouverture des cages d’hébergement. Administration de médicament : préhension des animaux à une fréquence dépendant du schéma de traitement : biquotidienne ou moins. La durée de préhension n’excèdera pas 1 minute. Prélèvement de sang : préhension des animaux à une fréquence dépendant des besoins en prélèvements, 16 prélèvements seront effectués maximum par animal. La durée de préhension n’excèdera pas 2 minutes.

Impact sur les animaux

Stress dû à l‘administration de molécules: nuisance transitoire de classe légère ; Douleurs post-opératoires: nuisance transitoire de classe modérée ; Risque d’infection: nuisance transitoire de classe modérée ; Perte de poids (cachexie, anorexie ou perte d’appétit): nuisance transitoire de classe modérée ; Diarrhées: nuisance transitoire de classe modérée.

Devenir

Les animaux pour lesquels les tumeurs se seront développées seront euthanasiés pour réaliser les analyses associées (biologiques, histologiques). Les animaux n’ayant pas développé de tumeur malgré la greffe d’un fragment tumoral seront euthanasiés compte tenu des nuisances occasionnées.

Remplacement

Le développement de nouveaux traitements permettant de lutter contre le cancer nécessite la réalisation de tests précliniques afin de valider leur efficacité sur la croissance tumorale, avant une application chez l’Homme. Il existe des méthodes alternatives et préalables à la réalisation de tests sur les animaux (prédictions informatiques, in vitro …), permettant de tester rapidement un grand nombre de molécules, et de sélectionner celles qui semblent le plus efficace. Cependant, ces méthodes réalisées en dehors du cadre d’un organisme vivant n’offrent pas la possibilité de lier les effets des traitements avec la complexité de l’organisme, par exemple elles ne prennent pas en compte l’effet de la circulation sanguine ou le rôle du foie dans la transformation et la distribution des médicaments. Cela limite la possibilité de prévoir comment un traitement agira réellement dans le corps d’un patient. C’est pourquoi, une fois les tests préliminaires terminés, et les molécules les plus prometteuses identifiées, il est nécessaire de poursuivre leur évaluation chez l’animal. Ces études sont réalisées sur un nombre d’animaux permettant d’obtenir des résultats fiables sur l’effet antitumoral des molécules testées. C’est une étape nécessaire pour constituer un dossier d’Autorisation de Mise sur le Marché des médicaments.

Réduction

Ce projet utilise le nombre d’animaux nécessaire pour obtenir des résultats fiables lors des étapes avancées d’évaluation des traitements. Les expériences sont réalisées sur des groupes de souris suffisants pour réaliser les tests statistiques adéquats et valider l’effet des médicaments testés avant des essais cliniques chez l’Homme. La croissance des tumeurs est mesurée de manière standardisée pour savoir si le traitement fonctionne : s’il stabilise ou diminue le volume de la tumeur. De plus, les animaux dont les tumeurs ne se développent pas sont utilisés pour la formation en vue de l’acquisition, de l’entretien et de l’amélioration des compétences professionnelles du personnel, ce qui permet de limiter encore l’usage d’animaux supplémentaires. La phase de formation est intégrée dans ce projet.

Raffinement

Pour prévenir l’hypothermie durant l’acte chirurgical, les animaux seront placés sur un tapis chauffant. Pour la prévention de la douleur et la souffrance lors de l’acte chirurgical et lors de prélèvements invasifs, les animaux recevront une anesthésie générale. Les produits d’anesthésie générale proposés sont suffisants pour obtenir un effet anti-douleur en plus de l’effet anesthésique profond pour le temps et le type d’intervention réalisée. Un point de compression sera réalisé sur le site de prélèvement pour éviter l’hémorragie. Si une perte de poids est observée, un supplément nutritionnel sera proposé à l’animal. Pour les soins, si une lésion ou une sécheresse sont observées au niveau de la sphère oculaire, une solution nettoyante et/ou protectrice sera appliquée. Si une lésion cutanée est observée, une solution antiseptique sera appliquée. En cas d’infection, des analyses bactériologiques et/ou virologiques pourront être effectuées pour instaurer une thérapie adéquate et l’animal pourra être isolé pour lui permettre de se rétablir sans la présence de ses congénères. Dans ce cas, divers matériaux ajoutés pour atténuer l’effet d’isolement et permettre la création d’un cocon. Après l’administration de molécules, l’animal sera observé pour détecter tout comportement inattendu. Aussi, un point de compression sera réalisé au site d’administration si nécessaire. Si ces points de raffinement ne sont pas suffisants, les mesures associées aux points limites de ce projet seront appliquées.

Choix des espèces

Nous utilisons des souches murines immunodéficientes qui sont classiquement utilisées pour des greffes de fragments tumoraux issus de tumeurs humaines et dans le cadre d'évaluations pharmacologiques. Les souris présentant un système immunitaire résiduel qui se développe avec l'âge et qui peut réduire le taux de prise de greffe, nous utiliserons des animaux en fin de période d'acclimatation, âgés entre 5 et 13 semaines afin d'homogénéiser les conditions de croissance entre les différentes études.

Immunodéprimées pour ne pas rejeter des cellules cancéreuses humaines, six rates vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Trois reçoivent une tumeur implantée dans le cerveau par un prestataire extérieur et arrivent au laboratoire quatre jours après l'opération, les trois autres constituent le groupe témoin. Chacune subit un examen d'IRM puis six séances d'imagerie nucléaire de cinquante à soixante minutes sous anesthésie. Le porteur indique que la croissance tumorale peut provoquer des difficultés à se déplacer, une perte d'équilibre et une baisse d'appétit, et les organes sont prélevés après la mise à mort pour mesurer la fixation d'un médicament radioactif dans le corps entier.

Objectifs

Quand un cancer se propage au cerveau, on parle de métastases cérébrales. C’est une complication grave et assez fréquente. Elle rend souvent la maladie plus difficile à soigner. Les traitements disponibles sont encore limités, en grande partie à cause d’une barrière naturelle de protection qui se trouve autour du cerveau (appelée barrière hématoencéphalique) qui empêche de nombreuses substances, y compris certains médicaments, d’atteindre les cellules cancéreuses dans le cerveau. Dans ce contexte, une nouvelle approche appelée radiothérapie interne vectorisée (rayon thérapeutique guidé vers la tumeur) semble prometteuse. Elle consiste à utiliser un médicament radioactif qui cible directement les cellules cancéreuses, tout en épargnant les cellules saines. Ce projet a pour but de comprendre comment ce médicament radioactif se répartit dans le corps. Il est conçu pour reconnaître une protéine souvent présente dans les tumeurs, ce qui lui permet de se fixer sur les cellules cancéreuses. Ce type de produit est déjà utilisé pour détecter certains cancers, et pourrait aussi servir à les traiter. Mais pour être efficace, il doit rester assez longtemps dans la tumeur sans trop se diffuser dans les tissus sains. L’objectif est donc de vérifier que le médicament radioactif reste bien concentré dans la tumeur, et de mesurer la quantité de radioactivité reçue par les différents organes. Cela permettra de savoir si ce traitement peut être utilisé de manière sûre et efficace contre les métastases cérébrales

Bénéfices attendus

Ce projet présente plusieurs avantages : Mieux comprendre le traitement : Il aide à savoir comment un médicament radioactif se répartit dans le corps et s’il peut être utile contre les métastases cérébrales. Un modèle proche de la réalité : Le test est fait sur un modèle qui imite bien les métastases cérébrales humaines, ce qui rend les résultats plus fiables pour une future application chez l’Homme. Améliorer les traitements combinés : Les résultats pourront aider à développer de nouvelles stratégies qui combinent diagnostic et traitement, surtout pour les patients qui ont peu d’options aujourd’hui.

Procédures

Un examen d'IRM (Imagerie par résonnance magnétique) d'une durée de 10 à 15 min, sur animal anesthésié/ 6 examens d'imagerie nucléaire, d'une durée de 50 à 60 min chacun, sur animal anesthésié.

Impact sur les animaux

Les animaux proviennent d’un fournisseur agréé et arrivent environ à 4 jours après l’opération. Ils sont donc déjà en train de récupérer. À leur arrivée au sein de notre établissement, il peut encore rester une petite sensibilité ou une légère rougeur au niveau de la cicatrice, mais cela disparaît rapidement. Le transport peut provoquer un léger stress, limité par une période d’acclimatation de 5 à 7 jours. Par la suite, certains effets peuvent apparaître lorsque la tumeur grossit (environ 3 semaines après l’opération) : difficultés à se déplacer, parfois perte d’équilibre, et baisse de l’appétit. Ces signes sont surveillés attentivement afin d’intervenir si nécessaire. Les examens d’imagerie nécessitent plusieurs anesthésies courtes (50 à 60 minutes). Cela peut entraîner un stress passager et un petit temps de récupération après chaque séance.

Devenir

A la fin de la procédure, tous les animaux seront euthanasiés et les organes seront prélevés afin d'évaluer la fixation du fragment d'anticorps radioactif (diagnostic) dans le corps entier de l'animal.

Remplacement

Aujourd’hui, il n’existe pas de méthode alternative pour reproduire la complexité de la façon dont un médicament radioactif se répartit dans l'organisme, surtout en cas de métastases cérébrales. Les tests en laboratoire ou sur mini-organes ne permettent pas de simuler des éléments clés comme : 1-la barrière protectrice du cerveau, 2-les vaisseaux sanguins autour de la tumeur, 3-les interactions du produit avec les tissus du corps entier. C’est pourquoi l’utilisation d’un modèle animal reste nécessaire pour bien comprendre l'action, la fixation et l'élimination du composé radioactif. Le modèle choisi permet de se rapprocher de la réalité humaine tout en limitant le nombre d’animaux utilisés.

Réduction

Le nombre d’animaux a été strictement limité à ce qui est nécessaire pour répondre aux objectifs scientifiques du projet. Seuls 6 rats femelles seront utilisés, répartis en deux groupes de taille minimale (3 témoins sains et 3 porteurs de tumeur), ce qui permet une comparaison tout en limitant l’usage d’animaux. Cette étude est conçue comme une étude pilote, destinée à valider la faisabilité, la captation tumorale et la pertinence du composé radiomarqué à visée thérapetique. Les résultats obtenus permettront d’optimiser les protocoles futurs (choix du composé à visé thérapeutique, suivi de la distribution dans l'organisme par imagerie, dose délivrée aux tissus, réduisant ainsi le nombre d’animaux nécessaires dans les phases ultérieures de développement. De plus, réaliser plusieurs images sur les mêmes animaux permet de suivre l’évolution dans le temps, tout en réduisant les différences entre individus et en limitant le nombre d’animaux nécessaires.

Raffinement

Plusieurs mesures ont été mises en place pour limiter la souffrance et améliorer le bien-être des animaux tout au long du protocole : Modèle validé et maîtrisé : Le modèle de tumeur intracérébrale utilisé est bien caractérisé et acheté chez un prestataire de service spécialisé dans l’induction des modèles précliniques, ce qui garantit une standardisation du protocole et limite les complications post-opératoires. Un suivi quotidien sera assuré pour tous les animaux, avec une attention particulière portée à l’état général, au comportement, à la mobilité et à l’alimentation-hydratation ainsi qu’à la vérification du bon état de la plaie. Des points limites précoces ont été fixés (perte de poids et problèmes de motricité essentiellement) afin d’anticiper toute souffrance ou dégradation de l’état général liée à la tumeur. Toute altération du bien-être entraînera une prise en charge adaptée ou une euthanasie anticipée si nécessaire. Le transport des animaux vigiles entre l’animalerie et le site d’imagerie IRM (Imagerie par Résonance magnétique), sans passage à l’extérieur, sera réalisé en maintenant une température optimale par l’intermédiaire de bouillotes chauffantes placées sous les cages. Toutes les manipulations potentiellement stressantes ou douloureuses (injection du composé radiomarqué, imageries) seront réalisées sous anesthésie générale, garantissant l’absence de douleur et de stress. Les animaux seront sous anesthésie générale pendant toute la durée des procédures de l’injection du composé radiomarqué jusqu’à la fin des examens. Lors des sessions d'imageries, les animaux sont placés dans un lit chauffant avec surveillances respiratoire et cardiaque et le niveau d’anesthésie sera surveillé et adapté si besoin pour garantir un état stable et sécurisé des animaux. Leur réveil se fera dans un environnement calme et sous surveillance. L’ensemble des manipulations sera réalisé par du personnel qualifié et expérimenté.

Choix des espèces

Les modèles rat et souris sont les plus couramment utilisés pour les études en oncologie. Les rats constitue l'espèce de référence compte tenu de leur accessibilité et de leur facilité de manipulation. Le choix de cette espèce se justifie également par la taille du cerveau plus importante pour l'implantation intracérébrale de la tumeur dont le volume deviendra suffisamment important pour s'affranchir des limitations de résolution de l'imagerie. Des rats immunodéprimés ont été choisi afin d'éviter le rejet de greffe de cellules tumorales d'origine humaine. Des rates âgées de 8-9 semaines (6-7 semaines au moment de la greffe et 7-8 semaines à la réception) seront utilisées à un stade où la croissance crânienne est achevée.

Privées de défenses immunitaires par sélection génétique pour que les greffons humains prennent, 384 souris reçoivent par chirurgie des fragments de tumeurs de poumon et de vessie prélevées sur des patients. Les procédures relèvent d'un niveau de souffrance modéré, et la tumeur peut gêner la locomotion, ulcérer voire nécroser la peau qui la recouvre. Pendant jusqu'à 180 jours, chaque animal est pesé deux fois par semaine et sa tumeur mesurée au pied à coulisse, avec une sensibilité que le porteur reconnaît au moment de la mesure. Toutes sont tuées, celles chez qui aucune tumeur n'a poussé au bout de six mois comme les autres, et le porteur écrit qu'il n'a pas été possible de justifier statistiquement l'effectif de 384.

Objectifs

Le cancer reste l’une des principales causes de mortalité dans le monde. En particulier, les cancers de la vessie et les cancers du poumon représentent un lourd fardeau pour les patients et les systèmes de santé. Malgré les progrès de l’immunothérapie, les taux de réponse restent faibles (20–30 %) et les coûts de traitement très élevés (30 000 à 200 000 € par patient). Une des principales limitations à l’efficacité de ces traitements est liée aux systèmes de délivrance peu efficaces de l’agent thérapeutique. Il est donc urgent de développer de nouveaux outils de délivrance ciblée permettant d’optimiser l’efficacité tout en limitant les effets indésirables. Les objectifs du projet sont de développer des modèles de tumeurs dérivées de patients de cancers de la vessie et du poumon, représentatifs de l’hétérogénéité des tumeurs humaines.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus concernent la santé humaine. Ce projet permettra de développer de nouveaux modèles pertinents afin d'obtenir par la suite des informations sur l’efficacité d’un potentiel nouveau traitement anticancéreux plus efficace chez des patients atteints de cancer du poumon et de la vessie, étant peu ou non répondeurs aux traitements de référence.

Procédures

Implantation de morceaux de tumeurs par chirurgie (5 minutes). Mesures tumorales au pied à coulisse 1 à 2x/sem et pesées 2x/semaine (quelques secondes) jusqu’à 180 jours après implantation. Administration d’analgésique pendant quelques secondes pouvant être réalisée jusqu’à 4 fois.

Impact sur les animaux

Pousse tumorale : nuisance possible si le volume tumoral au site d’injection atteint le point limite, gêne. Une perte de poids peut être envisagée suite à la pousse tumorale. Les animaux vont subir une intervention chirurgicale sous anesthésie afin d’implanter les fragments de PDX en sous-cutané qui peut entrainer un stress. La tumeur peut à un certain volume gêner à la locomotion, et la peau au niveau de la tumeur peut potentiellement ulcérer voire nécroser. Aucune métastase n’est attendue dans ces modèles chez la souris avant atteinte d’un volume tumoral constitutif d’un point limite, mais les animaux seront surveillés de manière adéquate. 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.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure afin de prélever les tumeurs pour les analyser et caractériser les modèles ou au bout de 180 jours si aucune tumeur n’a pris.

Remplacement

Plusieurs études préliminaires ont été menées in vitro pour s’assurer de l’efficacité prometteuse du traitement sur des lignées cancéreuses en culture ainsi que plusieurs étapes de vérification de caractéristiques valides pour un candidat médicament, cependant 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 mener le but de la procédure à bien. Il n’a pas été possible de justifier statistiquement les effectifs au vu de la portée exploratoire de ce développement, cependant nous nous sommes appuyés sur une revue extensive de la littérature et notre expérience pour déterminer que nous aurions besoin de ce nombre d’animaux pour mener le projet à bien.

Raffinement

Pendant 7 jours avant la mise en place du protocole les souris seront acclimatées aux expérimentateurs du projet qui les pèseront plusieurs fois afin de limiter leur stress. Les souris seront observées quotidiennement par le personnel de l’animalerie qui remplit une fiche de suivi de l’état général des souris afin de détecter rapidement une souffrance, et par les expérimentateurs qui remplissent un scoring plus détaillé si nécessaire afin d’identifier l’atteinte d’un point limite. L’état général des souris sera ainsi suivi et annoté dans le cadre de l’expérimentation grâce à une grille de scoring détaillée. Les expérimentateurs sont formés et expérimentés, ils sont donc à même de détecter très rapidement le moindre signe de douleur afin d’appliquer les meilleures mesures. 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 développés, et qui permet de manipuler facilement le système immunitaire : ici une déficience pour une meilleure prise de nos PDX. Les animaux seront utilisés à l’âge de 5 à 6 semaines afin de favoriser la prise tumorale.

Injectées de cellules tumorales sous anesthésie, traitées à six reprises et pesées trois fois par semaine, 1 836 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Toutes sont tuées pour prélever leurs organes, dont la rate, les ganglions drainants et la moelle osseuse. Le projet cherche à savoir si une protéine recombinante associée à des immunothérapies fait mieux régresser les tumeurs que chaque traitement seul, les essais cliniques restant renvoyés à un avenir non daté. Sur le régime anesthésique des injections de traitement, le RNT dit trois choses différentes : anesthésie générale dans la description des procédures, animal vigile dans celle des effets indésirables, anesthésie locale dans le raffinement.

Objectifs

Ce projet vise à évaluer in vivo l'efficacité thérapeutique et les mécanismes immunologiques associés à l'administration combinée d'une protéine recombinante avec des immunothérapies dans des modèles murins de cancer. Les objectifs spécifiques sont de déterminer si la combinaison thérapeutique proposée améliore la régression tumorale, la survie globale, ainsi que la fréquence et la qualité des réponses immunitaires antitumorales comparativement aux traitements monothérapeutiques. Deuxième objectif : Caractériser l'infiltration immunitaire intratumorale induite par les traitements combinés en analysant la présence, la répartition et l'activation des sous-populations cellulaires. Troisième objectif : Étudier les effets systémiques des traitements sur les populations lymphocytaires dans les la rate et les ganglions drainants, ainsi que dans la moelle osseuse afin de déterminer l'impact global du traitement sur l'immunité adaptative. Ces objectifs permettront de clarifier le potentiel thérapeutique et les mécanismes immunologiques sous-jacents à l'utilisation combinée de ce traitement combiné, en vue d'optimiser les stratégies d'immunothérapie contre le cancer.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus de ce projet incluent : 1.L'identification d'une nouvelle combinaison thérapeutique potentiellement supérieure aux traitements actuels en termes d’efficacité antitumorale, avec une amélioration notable des taux de régression tumorale et de la survie. 2.Une meilleure compréhension des mécanismes immunologiques impliqués, notamment concernant l’activation et l'infiltration des sous-populations lymphocytaires clés, ainsi que la formation de structures lymphoïdes tertiaires au sein des tumeurs, pouvant servir de biomarqueurs prédictifs d’efficacité thérapeutique. 3.La possibilité d'élargir ces résultats précliniques vers des essais cliniques futurs, en fournissant une base solide pour le développement de stratégies innovantes et plus efficaces d’immunothérapie en oncologie humaine. Ainsi, ce projet pourrait avoir un impact significatif sur l’amélioration des traitements du cancer des patients traités par immunothérapie .

Procédures

L'injection tumorale sera réalisée chez les animaux sous anesthésie générale (durée de 2 minutes, une fois par souris). Nous effectuerons également des injections chez les animaux sous anesthésie générale (durée de 2 minutes, 6 fois par souris). Des prélèvements sanguins seront également effectués sous anesthésie générale (durée de 2 minutes, un prélèvement par souris).

Impact sur les animaux

Les effets indésirables dus à l'induction de la croissance tumorale sont une légère gène mécanique, et une possible diminution modérée de poids . Les injections (une par souris) de cellules tumorales seront effectuées sur animal anesthésié (une par souris, durée maximale 2 minutes). Les injections de traitements provoquent une douleur légère et transitoire et seront effectués sur l’animal vigile (6 par souris, durée 2 minutes). es manipulations des animaux pour les injections, le suivi de croissance tumorale ou les pesées 3 fois semaine pourront induire un stress.

Devenir

Afin de caractériser l'effet de nos traitements; notamment l'effet biologique, nous devons récupérer en fin d'expérience les organes des animaux traités et non traités. Nous devons pour cela procéder a euthanasie de l'ensemble des animaux du projet. L'étude moléculaire et métabolique des organes , ainsi que celles des tissus est indispensable pour évaluer les effets anti tumoraux mais également la toxicité éventuelle des traitements testés.

Remplacement

Pour la réalisation de ce projet, l’utilisation d’animaux vivants est indispensable car seul un animal vivant, entier, peut permettre d’étudier dans leur globalité, le microbiote, l’immunité anti-tumorale et l’effet des immunothérapies sur la réponse anti-tumorale dans un contexte tumoral, avec toutes les interactions nécessaires. Il est impossible de reproduire toutes ces intéractions in vitro ou ex vivo.

Réduction

Dans cette étude, nous allons faire en sorte d’utiliser le moins de souris possible. Pour cela, nous allons organiser les expériences par étapes, en avançant seulement si les résultats de l’étape précédente sont conformes aux attentes. Chaque expérience sera répétée indépendamment deux fois pour s'assurer que les résultats sont fiables. Si la première ne donne pas les résultats attendus, nous arrêterons là, ce qui évitera d’utiliser plus d’animaux. Nous avons aussi calculé à l’avance combien de souris sont nécessaires pour obtenir des résultats fiables, en nous basant sur les expériences déjà faites dans notre laboratoire. Cela nous permet de ne pas en utiliser plus que nécessaire. Enfin, pour analyser ce que nous observons (comme l’évolution des tumeurs ou la durée de vie des souris), nous utiliserons des méthodes statistiques.

Raffinement

Une période d'acclimatation d'une semaine sera respectée avant le début de l’expérimentation afin de réduire le stress des animaux et d'assurer leur adaptation à l'environnement de laboratoire. Une surveillance quotidienne permettra d’observer tout changement comportemental et, si nécessaire, de mettre en place des adaptations ou des traitements. Toutes les injections seront administrées sous anesthésie locale afin de minimiser la douleur. Les souris seront pesées régulièrement, au moins une fois par semaine. Les points limites précoces seront strictement respectés et des soins adaptés seront prodigués, en consultation avec le vétérinaire, pour garantir le meilleur bien-être possible des animaux tout au long de l'étude.

Choix des espèces

La génétique de la souris est proche de celle de l’Homme et bien décrite au niveau de la littérature scientifique, ce qui rend comparable les voies de signalisation immunologiques des tumeures entre l'Homme et la souris. Notre centre de recherche utilise principalement des souris ce qui offre de nombreux avantages en termes d’élevage, d’animaleries, d’expertise en techniques d’expérimentation animale ainsi que le suivi microbiologique et vétérinaire des animaux. Aussi, les modèles de tumeur existants sont issus de lignées cellulaires murines et leur implantation dans la souris est indispensable pour étudier l’immunité, l’effet des traitements sur la réponse antitumorale dans leur globalité et l’immunité intestinale. Toutes ces raisons scientifiques, pratiques et éthiques font de la souris un animal indispensable dans la réalisation de ce projet. Les animaux utilisés seront âgés de 7 à 8 semaines, ce qui correspond à leur maturité sexuelle et assure une stabilité hormonale. Cet âge est optimal pour garantir une réponse biologique cohérente et réduire les variations liées aux fluctuations hormonales. De plus, leur système immunitaire est pleinement développé, ce qui est essentiel pour l’étude de la progression tumorale et des réponses aux traitements, tout en permettant des interventions expérimentales sur une période prolongée.

Maintenir en croissance une collection commerciale de plus de 220 tumeurs humaines suppose de les regreffer en continu sur des souris. 22 104 souris immunodéficientes vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue et exclues de tout autre projet. Chacune reçoit un fragment tumoral ou des cellules tumorales sous la peau, une puce électronique ou un marquage aux oreilles, puis des administrations de molécules jusqu'à deux fois par jour. Le porteur range parmi les nuisances transitoires modérées les douleurs postopératoires, les infections, les diarrhées et la cachexie, et indique que l'effectif dépend de l'offre de sa collection et de la demande en tests de médicaments.

Objectifs

Le but de ce projet est de maintenir une collection de modèles tumoraux vivants, en croissance chez la souris, afin de garantir et d’optimiser leur accessibilité pour tester de nouveaux médicaments contre le cancer. Ces modèles, appelés xénogreffes dérivées de patients (PDX), sont des tumeurs humaines implantées chez la souris. Ils permettent de reproduire au mieux les caractéristiques des tumeurs humaines, comme leur morphologie, leurs mutations et leur comportement biologique. Grâce à cela, ils offrent un moyen fiable d’évaluer l’action de nouveaux médicaments avant qu’ils soient testés chez l’Homme. Notre collection de plus de 220 modèles PDX couvre la majorité des cancers solides (par exemple : sein, poumon, côlon, foie, rein, peau, pancréas, ovaire, vessie, cerveau ou prostate) et reflète la diversité des patients. Chaque modèle est soigneusement étudié afin de mieux comprendre ses particularités et de relier ces informations à la réponse observée aux différents traitements anticancéreux. Le développement de nouveaux médicaments contre le cancer nécessite des phases de test de leur efficacité antitumorale et de leurs mécanismes d’action qui sont réalisés sur ces modèles tumoraux, permettant d’obtenir des résultats fiables sur les traitements les plus prometteurs pour un type de tumeur ou mutation donnée. Elles peuvent également permettre d’étudier les mécanismes d’action des médicaments dans l’organisme. Elles sont nécessaires pour constituer un dossier de demande d’Autorisation de Mise sur le Marché (AMM) des médicaments. Ce projet prévoit le maintien de 120 modèles tumoraux parmi notre collection de PDX, sous forme de collection vivante sur souris, afin de garantir la disponibilité de ces modèles pour les tests réglementaires de nouveaux médicaments, et ce durant 5 ans. Ce maintien consiste en des étapes de décongélation et passages successifs.

Bénéfices attendus

Chaque année, dans le monde, près de 20 millions de personnes sont diagnostiquées atteintes d’un cancer (tous types confondus) dont plus de 400 000 en France, et on recense plus de 10 millions de décès (1/6) dont plus de 150 000 en France. Le nombre de personnes atteintes d’un cancer est en constante évolution, mais les progrès en terme de développement de traitements depuis 25 ans ont permis d’observer une diminution de la mortalité. La recherche de nouvelles solutions thérapeutiques est essentielle pour espérer diminuer le taux de mortalité dû au cancer, limiter les effets indésirables des traitements, et augmenter les taux de guérison. Dans ce contexte, ce projet vise à maintenir une collection vivante de tumeurs humaines implantées chez la souris (modèles de PDX) dans le but de réaliser des tests pour de nouveaux traitements contre différents types de cancers. Le maintien d’une partie de notre collection sous forme vivante garantie l’accessibilité des modèles pour les tests réglementaires et la découverte de nouvelles options thérapeutiques. Plusieurs paramètres sont régulièrement évalués durant ce maintien pour garantir la conservation des caractéristiques principales de chaque modèle tumoral et garantir des résultats qualitatifs.

Procédures

Greffe : implantation d’un fragment tumoral ou injection de cellules tumorales sous la peau. Le temps de chirurgie n’excèdera pas 10 minutes. Identification : des puces électroniques sont implantées en sous cutané au moment de la chirurgie ou un marquage aux oreilles est réalisé. Surveillance des animaux : observation quotidienne du comportement par déplacement et/ou ouverture des cages d’hébergement. Administration de médicament : préhension des animaux à une fréquence dépendant du schéma de traitement : biquotidienne ou moins. La durée de préhension n’excèdera pas 1 minute.

Impact sur les animaux

Stress dû à la préhension (suivi du poids et de la taille tumorale, administration de molécules): nuisance transitoire de classe légère ; Douleurs post-opératoires: nuisance transitoire de classe modérée ; Risque d’infection: nuisance transitoire de classe modérée ; Perte de poids (cachexie, anorexie ou perte d’appétit): nuisance transitoire de classe modérée ; Diarrhées: nuisance transitoire de classe modérée

Devenir

Les animaux seront euthanasiés compte tenu des nuisances occasionnées (greffe d’un fragment tumoral ou de cellules tumorales). Les animaux de ce projet ne seront pas utilisés dans un autre projet.

Remplacement

Le développement de nouveaux traitements permettant de lutter contre le cancer nécessite la réalisation de tests précliniques afin de valider leur efficacité sur la croissance tumorale, avant une application chez l’Homme. La réalisation de ces tests est dépendante de la disponibilité de modèles tumoraux représentatifs de la diversité des cancers humains. Il existe des méthodes alternatives et préalables à la réalisation de tests sur les animaux (prédictions informatiques, in vitro …), permettant de tester rapidement un grand nombre de molécules, et de sélectionner celles qui semblent le plus efficace. Cependant, ces méthodes réalisées en dehors du cadre d’un organisme vivant n’offrent pas la possibilité de lier les effets des traitements avec la complexité de l’organisme, par exemple elles ne prennent pas en compte l’effet de la circulation sanguine ou le rôle du foie dans la transformation et la distribution des médicaments. Cela limite la possibilité de prévoir comment un traitement agira réellement dans le corps d’un patient. C’est pourquoi, le développement puis, dans le cadre de ce projet, la disponibilité de modèles tumoraux sous forme vivante chez l’animal, sont essentiels à la réalisation de tests de nouveaux médicaments. Ces modèles tumoraux représentent la diversité des caractéristiques retrouvées dans les cancers humains. Leur maintien sous forme vivante chez l’animal est finement contrôlé pour garantir la conservation de leurs caractéristiques principales et l’obtention de résultats fiables.

Réduction

Ce projet utilise le nombre d’animaux nécessaire pour garantir la disponibilité et la fiabilité des modèles tumoraux maintenus sous forme vivante chez l’animal. Le nombre de modèles tumoraux maintenus sur souris est conditionné par l’offre proposée au sein de notre collection et par la demande en terme de tests de médicaments. Notre collection de modèles de PDX s’étoffe en permanence pour répondre à la demande grandissante en terme de diversité de types de cancers (mutation d’intérêt, réponse au traitement) représentant la population de patients. Les besoins en modèles tumoraux sont actualisés en temps réels en fonction des besoins des industries pharmaceutiques, afin d’évaluer et d’actualiser les modèles conservés sous forme vivante sur animaux. Le nombre d’animaux utilisés est calculé en fonction des différentes étapes du projet (décongélation, maintien ou préparation d’une phase de test de nouveaux médicaments), des paramètres de croissance de chaque modèle tumoral et des besoins pour les phases de tests pharmacologiques ultérieurs, tout en garantissant la disponibilité et la qualité des modèles. Sur notre collection de plus de 220 modèles tumoraux de PDX, seulement les 120 les plus demandés sont maintenus sous forme vivante chez l’animal. Les modèles tumoraux à croissance rapide sont facilement accessibles, et ne sont donc pas maintenus sur souris s’ils ne sont pas demandés. Les modèles les plus rarement demandés, dû à leur type tumoral ou leurs caractéristiques moléculaires, ne sont pas maintenus sur souris pour limiter le nombre d’animaux utilisés.

Raffinement

Pour prévenir l’hypothermie durant l’acte chirurgical, les animaux seront placés sur un tapis chauffant. Pour la prévention de la douleur et la souffrance lors de l’acte chirurgical les animaux recevront une anesthésiés générale. Si une perte de poids est observée, un supplément nutritionnel sera proposé à l’animal. Pour les soins, si une lésion ou une sécheresse sont observées au niveau de la sphère oculaire, une solution nettoyante et/ou protectrice sera appliquée. Si une lésion cutanée est observée, une solution antiseptique sera appliquée. En cas d’infection, des analyses bactériologiques et/ou virologiques pourront être effectuées pour instaurer une thérapie adéquate et l’animal pourra être isolé pour lui permettre de se rétablir sans la présence de ses congénères. Dans ce cas, divers matériaux ajoutés pour atténuer l’effet d’isolement et permettre la création d’un cocon. Après l’administration de molécules, l’animal sera observé pour détecter tout comportement inattendu. Aussi, un point de compression sera réalisé au site d’administration si nécessaire.

Choix des espèces

Nous utilisons des souches murines immunodéficientes qui sont classiquement utilisées pour des greffes de cellules ou de fragments tumoraux (Patient Derived Xenograft – PDX) et dans le cadre d'évaluations pharmacologiques. Les souris présentant un système immunitaire résiduel qui se développe avec l'âge et qui peut réduire le taux de prise de greffe, nous utiliserons des animaux en fin de période d'acclimatation, âgés entre 5 et 13 semaines pour augmenter nos chances de succès.