Cancers

Les souris de ce projet sont d'abord immunisées contre le virus qu'on leur injectera ensuite, afin de vérifier que ce virus reste efficace face à leurs anticorps. 2 736 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, pour tester jusqu'à quarante virus oncolytiques. Elles portent une tumeur greffée, reçoivent jusqu'à trois injections de virus espacées de trente heures, une substance antitumorale jusqu'à cinq fois par semaine pendant trois semaines, et subissent jusqu'à dix-neuf prises de sang alors qu'elles sont éveillées. Le porteur décrit des ulcérations et des nécroses de tumeurs sur le flanc, une ascite possible et des fausses routes au gavage, et indique que ces souris ne peuvent être ni réutilisées, ni replacées, ni adoptées à cause des virus qu'elles portent.

Objectifs

Le but du projet est d’évaluer l’impact d’une pré immunisation sur l’efficacité thérapeutique de virus oncolytiques exprimant différents gènes thérapeutiques dans des modèles murins. Nos virus oncolytiques sont produits en supprimant plusieurs gènes viraux afin de diminuer leur réplication dans les tissus sains, tout en gardant la capacité de réplication dans les tumeurs et ainsi limiter sa toxicité. Ce projet vise à évaluer la possibilité de la multi administration du candidat-médicament (virus oncolytique) afin de s’assurer qu’aucune résistance n’est observée lors des injections répétées qui pourraient être faites aux patients. Aussi la pré immunisation nous permet d’évaluer le comportement de nos virus aux anticorps neutralisants. Le projet ciblera toutes les indications de cancers à tumeurs solides pour lesquelles il y a un fort besoin médical en clinique humaine. Ces modèles sont classiquement utilisés in vitro et in vivo dans notre laboratoire et proviennent généralement de centre de ressources biologiques. Le projet se propose d’explorer dans les modèles murins les combinaisons de ces virus avec des agents de chimiothérapies standards ou d’immunothérapie utilisés en clinique humaine. Dans nos modèles alternatifs, nous avons démontré que nos virus oncolytiques avaient une meilleure efficacité que les traitements standards. Ne seront évalués chez l’animal que les virus ayant une activité antitumorale et ne présentant pas de cytotoxicité sur les modèles alternatifs. Concernant les combinaisons avec les thérapies antitumorales, ne seront évaluées chez l’animal, que les combinaisons efficaces. En conclusion, nous testerons chez l’animal uniquement les virus candidats-médicament et les combinaisons préalablement sélectionnée avec un rapport bénéfice/risque significatif. Dans le cadre de ce projet, nous évaluerons la biodistribution et l’efficacité thérapeutique avec ou sans substances à activité anti-tumorale en présence ou non de pré-immunisation. Tout au long du projet, 40 virus pourront être testés.

Bénéfices attendus

Les progrès scientifiques de ces dernières années sur la compréhension de la croissance tumorale ont permis d’ouvrir la voie à de nouvelles stratégies thérapeutiques dans la lutte contre le cancer. La mise au point de ces nouveaux médicaments n’est possible qu’en passant par des modèles animaux adaptés pour valider les candidats les plus prometteurs issus des études alternatives cellulaires. Les bénéfices portent sur la mise au point des traitements plus efficaces contre les cancers chez l’homme. Les virus oncolytiques du fait de leur réplication spécifique dans la tumeur induisent moins d’effets secondaires que les traitements standards (chimiothérapies, …) utilisés aujourd’hui. Si une efficacité thérapeutique est observée même en présence d’une pré immunisation, cela indiquerait que nos virus sont peu sensibles aux anticorps neutralisants et pourraient en phase clinique être administrés en doses multiples aux patients avec un bénéfice thérapeutique augmenté.

Procédures

Dans ce projet, les animaux seront soumis aux interventions suivantes : - Une injection de virus sur animal vigile puis implantation des cellules tumorales par injection sur animal vigile ou sous anesthésie légère puis 3 injections maximum (espacées de 30h minimum) de virus sur animal vigile puis administration d’une substance antitumorale sur animal vigile (maximum 5 fois par semaine pendant 3 semaines), un minimum de 3h est respecté entre chaque substance, - Imagerie sous une anesthésie légère, -Prélèvement de sang sur animal vigile (espacés d'une semaine minimum et jusqu'à 19 prélèvements). Chaque geste ne dure que quelques secondes, sauf l’anesthésie pour l’imagerie qui dure environ 15 minutes.

Impact sur les animaux

Malgré toute l’attention portée aux évaluations précédentes des études chez l’animal, nous ne pouvons pas exclure la survenue d’effets secondaires des médicaments. Ils peuvent se manifester sous la forme d’une perte de poids, des troubles gastro-intestinaux ou de troubles du comportement. Une fausse route peut être observée lors du gavage. Les injections répétées peuvent être une source de stress, de douleur pour l’animal et peuvent parfois engendrer une induration ou très rarement une ulcération au niveau des sites d’injection. Une ulcération ou nécrose des tumeurs sur le flanc peut être observée. Une gêne dans la mobilité de la souris peut également être observée en fonction de l’implantation sur le flanc. La présence de nodules dans l’abdomen peut provoquer de l’ascite. Tous ces symptômes sont décrits dans les points limites.

Devenir

Toutes les souris inclues dans la biodistribution et l’évaluation des virus seront mises à mort soit après atteinte d’un point limite, soit à la fin de l’étude pour le prélèvement de tissus. En raison des modèles tumoraux et de l’utilisation de virus oncolytiques, ces animaux ne peuvent être réutilisés, replacés ou adoptés.

Remplacement

Avant d’être testés chez l’animal, les virus candidats et leur combinaison avec les thérapies antitumorales ont été évalués et sélectionnés pour leur rapport bénéfice/risque significatif dans les modèles alternatifs disponibles. Ces modèles étant incomplets, il reste indispensable de tester les candidats sélectionnés chez l’animal. L’étude de l’activité antitumorale d’un candidat médicament nécessite un modèle intégré faisant intervenir un ensemble complexe de phénomènes biologiques, impossible à modéliser, conduisant au développement de la tumeur, à la distribution, à l’immunité, à la toxicité et à l’élimination des médicaments.

Réduction

La réalisation de ces procédures par un technicien rompu à ces manipulations, et la standardisation du protocole garantissent une bonne reproductibilité et permettent de réduire le nombre d’animaux. Le nombre d’animaux par groupe est choisi selon des contraintes statistiques. Du fait de la variabilité des prises de greffes tumorales, des animaux supplémentaires sont intégrés dans chaque expérience. Ces animaux ne recevront qu’une injection de cellules tumorales pour assurer l’obtention d’un nombre suffisant de souris présentant la croissance tumorale attendue dans le modèle sous-cutané, ou pour vérifier la bonne prise tumorale dans les modèles d’implantation en intra-péritonéale ou intra-veineux. Des tests statistiques seront utilisés sur les données obtenues (volumes tumoraux). Il est prévu l’utilisation de 2736 souris pour l’évaluation de nos virus.

Raffinement

Seuls les virus oncolytiques et leur combinaison avec les thérapies antitumorales présentant le meilleur rapport efficacité/innocuité dans nos modèles alternatifs seront étudiés chez l’animal. Des précédents dossiers déposés et approuvés nous ont permis et nous permettent de tester la toxicité des nouvelles souches de virus. Durant toute l'étude, nous portons une attention particulière au bien-être de l’animal. Les animaux sont hébergés en groupes sociaux afin de réduire le stress et un enrichissement du milieu est prévu (coton, tunnel de change, balançoire) dans chaque cage avec eau et nourriture ad libitum. Les animaux sont toujours manipulés en douceur. Une période d’acclimatation à leur nouvel environnement et d’habituation aux gestes de deux semaines sera respectée avant de démarrer un protocole pour diminuer le stress lié au transport et à la manipulation. Cette habituation se fera au moins 3 fois dans la semaine : tous les gestes techniques non invasifs (sans aucune piqure ou injection) prévus lors de la procédure seront effectués (par exemple : maintien de la souris en contention manuelle, mise en boite de contention et frottement au niveau de la queue, …). Des points limites ont été établis pour permettre de soustraire l’animal à la souffrance. L’implantation des cellules, l’injection des virus et l’administration des substances à activité anti tumorale s’effectueront sur animal vigile. Une anesthésie légère est prévue lors de l’injection des cellules en intra péritonéale ainsi que dans le cas de la mesure de bioluminescence. Afin d’éviter une hypothermie due à l’anesthésie, un tapis chauffant sera utilisé. Le prélèvement de sang terminal se fera sous anesthésie et analgésie. Nous veillons à limiter l’angoisse et la souffrance des animaux, en surveillant l’apparition d'éventuels effets secondaires occasionnés par les traitements et en appliquant le cas échéant des critères d’interruption de l’expérimentation en fonction de l’aspect clinique des animaux.

Choix des espèces

Tous les traitements standards que nous souhaitons tester en combinaison avec nos virus oncolytiques sont décrits dans la littérature dans de nombreux modèles de cancers de souris. Par conséquent, la souris est un modèle de référence en oncologie, avec de multiples modèles expérimentaux disponibles. De nombreux outils permettant de caractériser les réponses immunitaires sont disponibles dans cette espèce. Des souris immuno compétentes seront utilisées dans ce projet afin d’évaluer nos virus oncolytiques dans différents modèles de tumeurs solides de type carcinome. Animaux âgés entre 6 et 9 semaines lors du début de la procédure (avec un âge plus avancé il y a un risque non négligeable de prise tumorale moins homogène et par conséquent la nécessité d’augmenter le nombre d’animaux).

Des cellules tumorales sont implantées chirurgicalement dans le pancréas, le sein, les ovaires, le poumon, le colon ou le foie de 4 200 souris, dont les tumeurs sont ensuite suivies deux fois par semaine par imagerie sous anesthésie gazeuse. Toutes subissent des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, avec une injection intraveineuse par semaine pendant quarante-neuf jours et un prélèvement de sang hebdomadaire alors qu'elles sont éveillées. Le porteur annonce un acte chirurgical de cinq à dix minutes maximum par souris, puis décrit une "anesthésie longue" génératrice de douleurs après l'opération, et affirme que des tumeurs en trois dimensions et des organoïdes ont limité la phase animale "au stricte nécessaire", pour un candidat médicament testé par an. Toutes sont tuées pour que leurs organes soient analysés, ou plus tôt dès qu'un point limite est atteint.

Objectifs

Durant ces dernières décennies, la recherche médicale a réalisé d’importants progrès en matière de prévention et de traitements des cancers, associés à la diminution de la mortalité. Néanmoins, l’incidence des cancers et leur létalité restent élevées. Le développement de traitements anti-cancéreux reste donc primordial. L’objectif principal de ce projet est de tester les candidats médicaments (à raison de un candidat/ an) dans plusieurs modèles de cancers touchant différents organes. Cette implantation de lignées de cellules tumorales est réalisée directement dans l’organe cible permettant ainsi d’avoir une efficacité optimale grâce à un microenvironnement tumoral plus pertinent. Des administrations, des suivis tumoraux et des prélèvements divers sont réalisés sur les animaux tout au long des procédures expérimentales. Cette caractérisation préclinique orthotopique est primordiale afin d’identifier les meilleurs schémas de traitement et de préparer au mieux les futurs essais cliniques avec ces nouveaux candidats médicaments anticancer. Les études se porteront sur les cancers suivants : les cancers du pancréas, du sein, des ovaires, du poumon, du colon et du foie.

Bénéfices attendus

Ces études représentent une phase essentielle dans l’estimation du bénéfice/ risque des nouveaux candidats médicaments développés pour le traitement du cancer. En cas de succès, ce projet envisagera d'essayer chez l'homme de nouvelles thérapies pour guerir le cancer.

Procédures

Différents protocoles expérimentaux sont réalisés faisant intervenir des gestes chirurgicaux. Ces derniers nécessitent une anesthésie générale, durée de l'acte chirurgical entre 5 et 10 minutes maximum par souris. Les injections des candidats médicaments sont administrées par voie intraveineuse (1 fois par semaine et ce pendant 49 jours) sur souris non anesthésiées (5 à 10 secondes par injection). Des prélèvements sanguins, 1 prélèvement par souris et par semaine (10 secondes par acte) sont effectués sur souris non anesthésiées. Les injections des différents traitements (les anesthésiques, les traitements de référence) se font respectivement en sous-cutanée et en intrapéritonéale (10 secondes par manipulation). L’imagerie par bioluminescence sera réalisée afin de suivre le développement tumoral, deux fois par semaine, souris sous anesthésie gazeuse, un maximum de 15 minutes d'acquisition. Le substrat de suivi de la luminescence est réalisé par voie intrapéritonéale (10 secondes par acte).

Impact sur les animaux

Les animaux subissent une anesthésie longue et une procédure chirurgicale, ce qui peut induire un inconfort voire des douleurs post-opératoires. Lors du suivi de croissance tumorale par bioluminescence, les animaux seront anesthésiés 2 fois par semaine (entre le lundi et le vendredi) ce qui pourrait engendrer du stress chez les animaux et un inconfort lié à la manipulation. La présence de tumeurs au niveau des organes cibles peut induire un inconfort, une douleur chez les animaux. Les manipulations des souris, les prises de sang effectuées ainsi que les injections de traitements répétés (IP ou gavage) peuvent induire un inconfort, une angoisse et des douleurs chez celles-ci.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort pour analyses des organes principaux.

Remplacement

Différentes études in vitro sur des modèles de cellules tumorales et des modèles plus « sophistiqués » comme des « avatars » de tumeurs (structures 3D et organoïdes) ont été mises en place pour permettre de bien caractériser les candidats médicaments sur des modèles pertinent et limiter ainsi la nécessité de recours à plusieurs expérimentations sur des modèles animaux in vivo. Ceci a permis de limiter cette phase in vivo au stricte nécessaire. Toutefois, l’évaluation du rapport entre la dose toxique et la dose efficace sur des tumeurs nécessite le recours à des organismes modèles de l’Homme. En effet, l’efficacité antitumorale est liée à la disponibilité de la molécule dans la tumeur.

Réduction

Les effectifs ont été calculés à partir d'un dimensionnement statistique adapté, que les différents groupes contrôles permettent de conclure sur les effets potentiels du traitement et que les aléas liés au modèle sont pris en compte. Le nombre de souris correspond au nombre minimal requis pour avoir une différence significative de réponse biologique entre les différents groupes.

Raffinement

Le bien-être des animaux est analysé et est pris en compte tout au long des protocoles expérimentaux. Les critères concernant l'apparence, la mobilité et le comportement des animaux sont détaillés. Une phase d’observation post chirurgie et un suivi quotidien post traitement des animaux sont réalisés afin d’évaluer de leur état général. Utilisation d'anesthésiques et d'analgésiques couvrant une longue période d’action (72h) ; mise en place d’une grille unique de score, description détaillée dans tous les protocoles. Suivi des animaux via une grille d’évaluation de la souffrance prenant en compte le poids, la croissance tumorale, le comportement et l’aspect de l’animal. Les animaux sont hébergés dans des cages enrichies. La détermination des points limites et l’utilisation d’une grille de score permettent de réduire, supprimer ou soulager au maximum l'inconfort, la douleur et l'angoisse subies par les animaux. Dès l’atteinte d’un point limite, les animaux sont mis à mort selon les méthodes réglementaires.

Choix des espèces

Les effectifs ont été calculés à partir d'un dimensionnement statistique adapté, les différents groupes contrôles permettent de conclure sur les effets potentiels du traitement. Les aléas liés au modèle tumoral greffé sont pris en compte. Animaux à maturité sexuelle, entre 7 et 12 semaines. Les animaux plus âgés ne sont pas souhaités dans la mesure où la présence de graisse peut entrainer une modification de la biodisponibilité de la molécule. Ces souris jeunes adultes peuvent finir leur croissance ; les animaux à cet âge supportent mieux le transport de l’élevage jusqu’à l’animalerie ainsi que l’anesthésie.

Deux chirurgies d'une heure pour retirer un ganglion lymphatique, plus une ponction de moelle osseuse : 6 macaques à longue queue, juvéniles d'au moins 22 mois, subissent ces actes dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, et tous sont tués en fin d'étude pour prélèvements terminaux. Après les opérations, un hébergement individuel peut leur être imposé, alors que ces animaux vivent en groupe. L'étude est pilote et pré-réglementaire, destinée à valider deux anticorps bispécifiques contre des cancers et des maladies auto-immunes, avec un dossier réglementaire et des essais cliniques comme horizon. Le porteur affirme que la complexité d'un "organisme entier" rend "indispensable" le passage par l'animal et que le primate non humain est la seule espèce pertinente, en invoquant la similarité des récepteurs et la réactivité croisée tissulaire avec l'humain.

Objectifs

Ce projet a pour objectif d’effectuer une étude pilote, pré-règlementaires, dans le cadre du développement d’une nouvelle plateforme d’anticorps bispécifiques destinés au traitement de cancers et de maladies auto-immunes. Cette plateforme utilise des anticorps bispécifiques innovants, dont un bras reconnait une protéine du complément et l’autre bras reconnait une cible définie, telle qu’un antigène spécifique à un cancer, ici un marqueur spécifique des cellules immunitaires de type B. Ces molécules ont pour but d’activer le système du complément et de détruire sélectivement des cellules cancéreuses ou des cellules responsables de maladies auto-immunes. Dans un modèle animal sain, l’efficacité de ces molécules est mise en évidence par une dépletion importante des cellules B. Ces études pilotes permettront de valider le concept et caractériser la pharmacocinétique, la pharmacodynamique et les effets sur le système immunitaire, en particulier la déplétion des celleules de type B, de 2 premiers composés de cette plateforme .

Bénéfices attendus

Cette étude pilote permettra de valider le concept d’utilisation d’une famille de nouveaux médicaments (concept et méthodologie innovante brevetée, basée sur une batterie d’anticorps bispécifiques et l’activation du système du complément) destinés au traitement de cancers et de maladies auto-immunes. Elle permettra de caractériser la pharmacocinétique, la pharmacodynamique et les effets sur le système immunitaire des premiers composés de cette batterie. Si le concept est validé, ce projet pourra donner lieu à un projet suivant, incluant des études pilotes sur d’autres composés de cette plateforme et des études réglementaires, en vue de la soumission d’un dossier aux autorités réglementaires et du démarrage d’essais cliniques.

Procédures

Les animaux sont soumis à 2 chirurgies similaires, minimalement invasives, pour excision d’un ganglion lymphatique (en prétest et 7 à 15j après administration du composé) et/ou une ponction de moelle osseuse (en pretest), réalisées sous anesthésie générale, avec un protocole périopératoire (ex : analgésie) adapté. La durée de cette chirurgie est estimée à 1 heure. L’administration du composé est unique, par voie intraveineuse. Des prélèvements de sang sont effectués pour le suivi des paramètres d’hématologie, de coagulation et de biologie clinique, la caractérisation de la pharmacodynamie et de la pharmacocinétique du composé. L’administration et les prélèvements de sang sont réalisés sur animaux vigiles, par les voies veineuses périphériques, et le nombre, les volumes administrés et prélevés et les fréquences maximales sont conformes aux recommandations éthiques en vigueur et sont revues par le comité éthique lors de l’évaluation individuelle de chaque étude. Les animaux sont hébergés en groupe, à l’exception de la période post-opératoire pendant laquelle un hébergement individuel peut être envisagé pour permettre une meilleure récupération de l’animal. Les animaux sont examinés quotidiennement afin de déceler tout signe de toxicité, et un contrôle de morbidité et mortalité est effectué au moins 2 fois par jour. Le poids corporel est mesuré régulièrement et la consommation alimentaire est vérifiée quotidiennement. En cas d’atteinte d’un ou plusieurs points limites suggérant une douleur ou une souffrance sévère de l’animal ne pouvant être supprimée/réduite par les soins apportés, l’animal sera euthanasié.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables attendus correspondent essentiellement aux 2 chirurgies (effectuées sous anesthésie générale), et aux effets pharmacologiques du produit administré. La chirurgie (2 instances séparées d’au moins 3 semaines) peut être suivie de douleurs post-opératoires au niveau des sites d’interventions, de stress provoqué par l’intervention et/ou à la contention et interventions pour les soins post-opératoires. Le produit ayant pour cible le système immunitaire, le risque d’infections peut être augmenté. Des effets systémiques (ex : pertes de poids, baisse de consommation alimentaire) peuvent éventuellement être observés. D’autres nuisances correspondent au stress et douleurs liés à la contention et aux prélèvements de sang ; ou à l’hébergement individuel temporaire suite aux chirurgies ou dans le cas d’incompatibilité sociale.

Devenir

Les animaux subissant 2 chirurgies et nécessitant des prélèvements terminaux, ils sont tous euthanasiés en fin d’étude.

Remplacement

Des tests cellulaires préalables montrent une efficacité de ces molécules supérieure à celle observée pour des anticorps similaires et thérapies existant sur le marché. Etant donné, notamment la complexité d’un organisme entier, il est actuellement indispensable de valider l’efficacité et la sécurité de ces nouvelles thérapies utilisant des composés biologiques, ici des anticorps bispécifiques, sur un modèle animal. De plus, dans le cas de ces composés, l'espèce primate non humain est la seule espèce pertinente pour les essais pré-cliniques [antigénicité du composé testé vis-à-vis d’espèces animales non-primates, similarités physiologiques ou métaboliques homme-primate, affinité similaire au(x) récepteur(s) ciblé(s) par le composé, réactivité croisée tissulaire homme-primate uniquement].

Réduction

Le nombre d'animaux défini correspond au minimum nécessaire et suffisant pour obtenir des résultats fiables et atteindre les objectifs de l’étude. A ce stade d’étude pilote, un seul sexe est utilisé, et la réalisation de 2 chirurgies sur le même animal, dans des conditions de raffinement adaptées (ex : analgésie, espacement maximisé entre les 2 interventions) permet de réduire le nombre d’animaux.

Raffinement

Les procédures, les conditions d’hébergement et le matériel utilisés ainsi que les enrichissements fournis sont adaptés aux primates non humains. Des enrichissements variés (graines dans des copeaux, tablettes à différentes hauteurs, jouets…) sont fournis aux animaux leur permettant d’exprimer les comportements physiologiques et activités qu’ils auraient dans leur habitat naturel (ex. recherche d’aliment, épouillage, temps d’isolement, …). L’anesthésie générale et la chirurgie sont accompagnées d’un protocole analgésique et d’un suivi péri- et post-opératoire adaptés. L’état de santé des animaux est surveillé tout au long de l'étude, au moins quotidiennement, et évalué grâce à la mise en place de points limites (ex : plaie, gonflement au niveau du site chirurgical, perte de poids) qui permettront d'intervenir immédiatement s'il y a un signe d’inconfort ou de souffrance et de veiller au bien-être des animaux. Des mesures barrières supplémentaires (ex : accès limité ; nettoyages additionnels, équipements de protection individuelle renforcés) seront mises en place pour minimiser le risque d’infections microbiennes opportunistes. Une surveillance vétérinaire est en place et d’autres traitements peuvent être mis en place suivant les recommandations des vétérinaires et selon les observations.

Choix des espèces

Le primate non humain est la seule espèce utilisable pour ce projet ; son utilisation est justifiée par : -l’objectif de traiter des maladies graves comme le cancer et les maladies auto-immunes - les homologies avec l'homme : similarité des récepteurs des anticorps, similarité des réponses immunitaires et de la physiologie, cross réactivité au niveau tissulaire - l’antigénicité des composés dans d’autres espèces Les animaux utilisés sont des juvéniles d’au-moins 22 mois en début d'étude, ce qui correspond à l’âge moyen généralement requis dans les études de toxicité. Des animaux un peu plus âgés (jusqu’à 35-40 mois) peuvent être envisagés.

Pour identifier les gènes dont l'inactivation freine le cancer du sein triple négatif, 180 souris sont utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour analyse post-mortem. Des cellules tumorales prélevées sur une patiente, modifiées par CRISPR, leur sont greffées dans la glande mammaire pendant une anesthésie d'une heure, puis la tumeur est mesurée au pied à coulisse au fil de sa croissance. Une partie reçoit en plus une combinaison de chimiothérapies. Le porteur annonce une douleur qui peut persister à mesure que la tumeur se développe et une perte de poids pouvant atteindre 20 % du poids normal, avec mise à mort dès l'atteinte d'un point limite fixé sur la taille de la tumeur.

Objectifs

Le cancer du sein est le cancer le plus fréquent et la première cause de décès par cancer chez la femme en France. Bien que la prévention et de nouvelles options thérapeutiques aient amélioré son prognostique, des phénomènes de résistance aux traitements et l’évolution métastatique de cette pathologie justifient la recherche de nouveaux traitements. Il est aujourd’hui possible de déterminer quels sont les gènes qui sont essentiels à la viabilité d’une cellule et d’en déduire ainsi quelles sont les protéines dont la manipulation par de petits composés chimiques pourrait constituer une approche thérapeutique. Cette investigation repose sur l’outil CRISPR/Cas9 (Prix Nobel de chimie 2020 à J. Doudna & E. Charpentier) qui permet d’interroger si un gène est nécessaire pour la survie d’une cellule dans le contexte d’intérêt. Notre objectif est d’appliquer cette technique aux transplantations de tumeurs humaines (PDX). Les PDXs sont actuellement parmi les modèles les plus proches des tumeurs des patients et permettent ainsi la réalisation d’études dont le potentiel prédictif clinique est très élevé. Ce projet devrait donc permettre de prédire la réponse thérapeutique des cancers du sein.

Bénéfices attendus

Ce projet nous permettra de déterminer les gènes dont le ciblage pourrait présenter un intérêt thérapeutique sur une variété de modèles de cancer du sein. Nos premiers efforts se concentreront sur le sous-type de cancer du sein pour lequel les besoins thérapeutiques sont les plus importants (tumeur triple négative) mais sera ensuite étendu à d’autres sous-types si les résultats sont prometteurs. Les gènes seront initialement identifiés par un criblage génétique, cette technique permet de questionner l’essentialité (contribution à la viabilité) de nombreux gènes en une seule expérience. Les candidats les plus intéressants seront ensuite validés un par un. Cela ouvrira potentiellement la voie à une étude clinique.

Procédures

Dans le lot d’animaux concerné par cette demande, un ensemble de cellules tumorales issues du cancer du sein d’une patiente et modifiée génétiquement pour avoir un gène unique inactivé sera injecté dans la glande mammaire d’animaux anesthésiés et sous traitement analgésique (durée de l’anesthésie estimée à 60 min ). Les animaux seront ensuite suivis et la taille de la tumeur sera mesurée grâce à un pied à coulisse . Pour un sous-ensemble des animaux inclus dans cette étude, les animaux seront traités par une combinaison d’agents chimio-thérapeutiques à des doses n’entrainant pas d’effet adverse chez la souris.

Impact sur les animaux

Les principaux gestes qui seront effectués sur les animaux impliquent la greffe de cellules humaines dans la glande mammaire. Les nuisances attendues sont la douleur liée à l’intervention chirurgicale au niveau de la glande mammaire L'ensemble de la procédure peut entraîner une douleur modérée, qui peut persister au stade suivant du développement de la tumeur et une perte de poids ne dépassant pas 20 % du poids corporel normal.

Devenir

Les souris seront mises à mort pour des analyses post-mortem

Remplacement

Nous effectuons des criblages génétiques sur lignées cellulaires et organoïdes afin de limiter au maximum le recours aux animaux. Toutefois, en raison de l’importance des interactions avec le microenvironnement, l’étude de la progression tumorale dans un contexte aussi proche que possible de celui du patient reste une phase indispensable pour passer rapidement aux essais cliniques impliquant des patients.

Réduction

Nous avons fait des expériences pilotes avec nos collaborateurs pour déterminer le nombre minimum de souris nécessaire pour obtenir des résultats significatifs et reproductibles . En pratique, une expérience pilote a été menée pour déterminer le nombre de souris nécessaire à ce que la représentativité de la librairie soit maintenue. En d’autres termes, c’est le nombre minimum de souris pour qu’aucun gRNA soit aléatoirement perdu. Nous avons pu établir que 5 souris par réplica sont nécessaires pour la librairie que nous souhaitons utiliser. La librairie a été réduite au maximum pour ne cribler que les gènes susceptibles d’être pertinent thérapeutiquement.

Raffinement

Pour le bien-être des animaux, les procédures techniques seront limitées au strict nécessaire. Les procédures chirurgicales seront réalisées sous anesthésie générale et avec recours aux analgésiques. Dans le cas où un animal présenterait des signes d'inconfort ou de douleur au cours de l'expérience, des analgésiques seront administrés. De plus, nous avons établi des points d'arrêt très précoces pour chaque expérience, en terme de taille de tumeurs, qui nous permet néanmoins de répondre à notre question scientifique. Une grille de score permettra d’évaluer de façon objective, l’état des animaux. Dès l’atteinte d’un point-limite, l’animal sera mis à mort.

Choix des espèces

Un des problèmes du traitement des cancers est l’existence de cellules résistantes aux traitements et leur apparition en cours de traitement. Le projet a pour but d’identifier les gènes nécessaires au développement tumoral pouvant être des cibles thérapeutiques. Aussi, malgré le développement de méthodes alternatives auxquelles le laboratoire a eu recours (culture in vitro, organoïdes), l’utilisation du modèle souris, espèce de la classe des mammifères proche de l’Homme pour sa physiologie, reste indispensable pour récapituler pleinement l’environnement tumoral. Les lignées murines immunodéficientes permettent la transplantation de cellules d’un individu d’une espèce donnée (humaine) chez un individu hôte d’une espèce différente (souris), sans provoquer de rejet de la greffe. Ces xénogreffes de tumeurs de patients récapitulent remarquablement bien les tumeurs humaines et constituent donc un modèle idéal pour l’étude des gènes impliqués dans la progression tumorale Des souris adultes pubères de 6 à 10 semaines seront incluses dans les procédures expérimentales, après le développement du tissu épithélial mammaire. Ce choix est justifié par le fait que le cancer du sein touche principalement la femme adulte (99%).

9 132 souris vont être utilisées sur cinq ans, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune reçoit une injection sous-cutanée de cellules tumorales sous anesthésie gazeuse, puis, selon les groupes, jusqu'à cinq injections intrapéritonéales sur animal vigile ou quatre injections directement dans la tumeur, ses tumeurs étant mesurées tous les deux à trois jours. Le porteur indique que les sites d'injection peuvent s'infecter et que la croissance tumorale peut faire maigrir les souris, et justifie la mise à mort par les analyses menées sur les organes prélevés. L'objectif déclaré est de confirmer chez la souris des gènes repérés lors d'un criblage in vitro, une vérification pour laquelle il écrit qu'il n'existe "pas de modèles alternatifs" et que le recours à un "organisme entier" est une "nécessité".

Objectifs

La chimiothérapie demeure aujourd’hui le traitement de référence pour la majorité des cancers. Un nombre limité d’agents tels que les anthracyclines ou encore l’oxaliplatine ont la capacité de déclencher des signaux de stress pre-mortem qui induisent la mort cellulaire immunogène (ICD, de l’anglais « Immunogenic cell death »). Cette dernière permet la stimulation d’une réponse immunitaire antitumorale, tout en conférant une protection à long terme. Nous avons effectué une étude de criblage multi-omique in vitro qui nous a permis d’identifier des gènes associés à l’ICD, en particulier des gènes codant pour des cytokines et chimiokines. L’objectif de ce projet est de confirmer in vivo l’implication de ces gènes et de leurs voies de signalisation dans l’ICD et plus globalement dans l’immunité antitumorale et leur contribution à l’efficacité thérapeutique. Ce projet permettra de mieux comprendre les mécanismes par lesquels les chimiothérapies stimulent l’immunité antitumorale et identifiera de nouvelles cibles thérapeutiques.

Bénéfices attendus

Les molécules qui induisent la mort cellulaire immunogène sont très utilisées en clinique pour le traitement des cancers (anthracyclines, oxaliplatine, cyclophospamide, etc). Les expérimentations précliniques prévues visent à confirmer les effets antitumoraux des nouvelles cibles thérapeutiques identifiées in vitro et à approfondir notre compréhension des effets antitumoraux du système immunitaire. Ces études permettront d’explorer plus en profondeur les mécanismes sous-jacents à ce processus. De plus, nous pourrons évaluer si les voies de signalisations identifiées présentent également des propriétés immunogènes afin d’ouvrir le développement de nouvelles approches thérapeutiques pour l’immunothérapie anti-cancéreuse. Ces travaux permettront d’une part d’induire l’immunogénicité dans le cadre de traitements non inducteurs de mort immunogène et d’autre part d’améliorer l’efficacité des molécules inductrices de ce type de mort cellulaire.

Procédures

Une première partie des animaux subira une expérience de vaccination antitumorale qui impliquera 2 injections sous cutanées sous anesthésie gazeuse (3 min /souris/injection). Une seconde partie des animaux sera soumise à une expérience de croissance tumorale qui impliquera 1 injection sous cutanée sous anesthésie gazeuse (3 min /souris/injection) et 1 injection intrapéritonéale (animal vigile, 2 min/souris/injection). Une 3éme partie des souris sera soumise à une expérience de croissance tumorale qui impliquera 1 injection sous cutanée sous anesthésie gazeuse (3 min /souris/injection), 1 injection intrapéritonéale (animal vigile, 2 min/souris/injection), 4 injections intratumorales sous anesthésie gazeuse (2 min/souris/injection). La dernière partie des animaux sera soumise à une expérience de croissance tumorale qui impliquera 1 injection sous cutanée sous anesthésie gazeuse (3 min /souris/injection), 5 injections intrapéritonéales (animal vigile, 2 min/souris/injection). Tous les animaux seront manipulés brièvement (moins d’1 min) tous les 2-3 jours pour mesurer les tumeurs.

Impact sur les animaux

Certains effets indésirables peuvent être observés chez la souris lors des expérimentations, notamment la manipulation et la contention régulière peuvent leur engendrer un certain stress. De plus, lors des injections une légère douleur (équivalente à une piqure) peut survenir, éventuellement accompagnée d’une irritation au niveau du site d’injection. Les sites d’injections peuvent s’infecter. L’anesthésie peut induire un stress thermique. Par ailleurs, la croissance tumorale et l’administration de traitements peuvent entrainer une baisse ou perte d’appétit qui peut causer une perte de poids des animaux.

Devenir

Tous les animaux à la fin des procédures seront euthanasiés. Chaque procédure requiert l’injection de cellules tumorales, ce qui implique l’impossibilité de garder les souris en vie à la fin de l’expérience. De plus, des analyses seront effectuées sur tissus et organes post-mortem.

Remplacement

Nous avons effectué une étude de criblage à haut débit in vitro qui nous a permis d’identifier des gènes associés à l’implication du système immunitaire dans la morte cellulaire des cellules cancéreuses. Nous souhaitions valider ces data in vivo, car il n’y a pas de modèles alternatifs permettant d’étudier l’efficacité des traitements anticancéreux et de confirmer leur action via l’activation du système immunitaire. Il est donc essentiel d’utiliser un model reproduisant au mieux l’environnement tumoral et le fonctionnement du système immunitaire. Cela se traduit par la nécessité d’utiliser un organisme entier dans lequel les cellules et les composants du système immunitaire peuvent circuler, permettant ainsi une représentation plus fidèle des interactions biologiques complexes à l’intérieur du corps.

Réduction

Pour la réalisation de cette étude, nous utiliserons un maximum de 9132 animaux sur 5 ans. Des groupes de 15 souris seront utilisés afin de garantir une évaluation statistique robuste des effets analysés. Nous appliquerons des tests statistiques pour comparer l’effet étudié entre les groupes, pour suivre la croissance tumorale et la survie des animaux. Dans un souci de réduction du nombre des animaux contrôles, nous chercherons à regrouper les expérimentations lors que cela est possible. L’étude sera interrompue si les expériences initiales ne confirment pas l’hypothèse de travail. Plusieurs tissus seront prélevés et soumis à diverses analyses (immunologiques, histologiques ou de biologie cellulaire et moléculaire) pour extraire le maximum de données de chaque procédure.

Raffinement

Les souris seront soumises à un suivi quotidien afin d’évaluer leur niveau de stress. Pour minimiser leur stress, les souris seront logées ensemble (un maximum de 5 souris par cage), offrant un environnement social, au calme et un espace vital suffisant. Les conditions d’hébergement respecteront les normes conventionnelles et les animaux auront accès en permanence à l’alimentation et à l’eau. Un milieu enrichi adapté est prévu : dans les cages il y aura des nids et des tunnels en carton. Le comportement général des animaux sera surveillé régulièrement et leur poids sera mesuré avant le début des traitements, ainsi qu’une fois par semaine tout au long de l’expérience de croissance tumorale. Toutes les interventions seront effectuées par des personnes expérimentées et éloignées des animaux hébergés. Les manipulations seront réalisées dans le souci constant de réduire au maximum l’inconfort et la souffrance des animaux (anesthésie, tapis chauffants...). Les critères définis pour atteindre un point limite seront strictement appliqués, et les souris seront euthanasiées à la fin de l’étude ou en cas d’atteint de ces points limites préétablis.

Choix des espèces

Le choix d'utiliser la souris dans cette étude repose sur plusieurs raisons. Tout d'abord, la souris est un modèle complet et fonctionnel, offrant des similitudes intéressantes avec le système immunitaire humain, ce qui en fait un modèle utile pour cette recherche. De plus, nous connaissons bien sa génétique, ce qui facilite les études moléculaires et génétiques. Nous disposons d'installations adaptées pour ces animaux, d’une solide expertise dans les techniques d'expérimentation animale ainsi que dans le suivi vétérinaire et microbiologique. Nous utilisons des souris adultes âgées à partir de 7 semaines, car elles possèdent un organisme avec un développement complet et un système immunitaire fonctionnel.

Jusqu'à six séances d'imagerie sous anesthésie de cinquante-cinq minutes, une irradiation du corps entier et deux injections intraveineuses par semaine sur trois semaines : 5 490 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Une partie reçoit une greffe de cellules ou de fragments tumoraux sous la peau ou dans la graisse mammaire, avec des nécroses et une perte de poids possibles, et les femelles des modèles hormonodépendants peuvent être mises sous estradiol au risque de calculs rénaux. L'objet est d'évaluer l'efficacité antitumorale de traitements par radiothérapie interne vectorisée et de mesurer les doses de radioactivité reçues par la tumeur comme par les organes sains, pour les extrapoler ensuite à l'être humain. Le porteur retient la souris parce que son génome est connu, que la prise tumorale est homogène sur un fond génétique stable et qu'elle est compatible avec les appareils d'imagerie du laboratoire, proches de ceux de la clinique.

Objectifs

Le cancer est désormais la première cause de mortalité dans les pays développés, devant les pathologies cardiovasculaires. Dans ce contexte, l’objectif de nos projets est le développement de nouvelles thérapies utilisant la radiothérapie interne vectorisée (RIV). Cette dernière repose sur le principe suivant : « attacher » une molécule radioactive à une molécule biologique qui joue le rôle de transporteur et va reconnaitre spécifiquement les cellules tumorales. Pour la thérapie, on utilise de la radioactivité Beta- ou Alpha qui est très vite arrêtée par la matière mais possède une grande énergie. Elle va ainsi détruire les cellules à proximité immédiate de l’endroit où elle est transportée. Pour que le traitement par RIV soit efficace, il faut d’abord s’assurer qu’il se lie bien aux cellules tumorales, c’est pourquoi le développement de ces nouveaux traitements est souvent associé au développement d’un examen diagnostique (qui fait l’objet d’une autre DAP). Il est également nécessaire de bien valider que le traitement ne va pas se fixer et endommager les organes sains et qu’il exerce une action antitumorale. Nos objectifs sont donc doubles : * Evaluer l’efficacité antitumorale de traitements RIV visant la même cible. * Evaluer précisément les doses de radioactivité reçues à la tumeur mais également aux autres organes pour les extrapoler à l’homme lors de travaux nommés études dosimétriques afin de s’assurer que le traitement sera efficace sur la tumeur et sans danger sur les organes sains. Ce projet est un projet multisite entre deux Etablissements Utilisateurs différents.

Bénéfices attendus

Notre projet permettra de caractériser précisément des nouveaux composés de RIV pour proposer un traitement parfaitement personnalisé aux patients en utilisant la radiothérapie interne vectorisée, modalité thérapeutique actuellement en plein essor.

Procédures

*Induction tumorale : Sous anesthésie

Impact sur les animaux

- Certaines souris seront immunodéficientes et pourraient développer des pathologies du fait de leur manque de défenses immunitaires si elles n’étaient pas hébergées dans des conditions sanitaires protégées. - L’irradiation corps entier chez certains animaux va éliminer les défenses immunitaires et fragiliser l’animal qui pourrait développer des infections s’il n’était pas maintenu sous des conditions sanitaires protégées. - L’implantation sous cutanée ou dans la graisse mammaire de cellules tumorales ou des fragments de tumeurs va mener à une masse sous cutanée qui pourrait si elle est menée trop loin, gêner l’animal dans ses mouvements et impacter son état général. De plus, des nécroses peuvent apparaitre. Il est aussi possible, que la progression tumorale entraîne une cachexie constatée par une perte de poids. - Pour les études sur modèles hormonodépendants, les animaux pourront être mis sous estradiol qui peut induire des calculs rénaux. - Afin d’observer des effets de composé sur l’évolution de la tumeur, les animaux recevront des traitements de composés dans différents schémas d’administration qui pourront induire un stress léger. - La contention des souris pour manipulation lors de la mesure de la taille des tumeurs et de la mise sous anesthésie pourrait provoquer un léger stress. - A la randomisation, les animaux seront potentiellement mis avec de nouveaux congénères. Cette nouvelle organisation sociale pourra engendrer un stress de 1 à 2 jours. - L’injection intraveineuse pourrait également provoquer un léger inconfort et des lésions locales. - Les produits administrés pour la thérapie peuvent provoquer une perte de poids transitoire.

Devenir

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

Remplacement

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

Réduction

Une sélection des composés avec la meilleure activité sera réalisée in vitro en amont de toute utilisation in vivo et permettra de réduire le nombre d’animaux nécessaire à son strict minimum. L’effectif d’animaux dans les groupes expérimentaux a été adapté pour chaque type d’étude afin de mener à des résultats scientifiquement pertinents tout en réduisant l’effectif à son maximum. Par expérience, les groupes de n=10 souris sont suffisamment robustes pour les études d’efficacité pour prendre en compte les variabilités de réponse au traitement et de pousse tumorale sur le long terme. Enfin, les 1ères données obtenues sur les études dosimétriques permettent d’optimiser les groupes avec n=7 souris pour s’assurer l’obtention de résultats interprétables. Enfin, la bonne connaissance de la pousse tumorale pour chaque modèle, permet d’optimiser le nombre d’animaux pour chaque étude et d’implanter uniquement le nombre d’animaux nécessaires pour obtenir des groupes porteurs de tumeurs de tailles homogènes.

Raffinement

La majorité des procédures (injection intraveineuse, intratumorale, et imagerie) est réalisée sous anesthésie sur lit / plaque chauffant(e) réduisant l’inconfort potentiel à son minimum et permettant ainsi le raffinement de l’étude. La fréquence de mesure des volumes tumoraux sera adaptée à la vitesse de croissance du modèle. La fréquence de pesée des animaux sera adaptée à leur état général. Les animaux sont observés quotidiennement. Les expérimentateurs sont formés pour reconnaître tout signe de souffrance. La SBEA (Structure chargée du Bien Être des Animaux) de l’établissement a mis en place une grille détaillée de suivi des animaux et identification des signes de douleur / souffrance permettant d’identifier au plus tôt les signes et de les prendre en charge. Les animaux seront hébergés par groupes de 2 à 10 individus en fonction de la taille des cages et du nombre d’animaux par groupes. L’eau et la nourriture seront données ad libitum. Au minimum une sorte d’enrichissement sera placé dans chaque cage (sizzle-dry ou tubes en polycarbonate ou bâton de bois). La greffe de tumeur est réalisée sous anesthésie générale gazeuse. Lorsque l’implantation nécessite l’incision de la peau (cas de l’implantation des fragments de tumeurs ou dans la graisse mammaire), la chirurgie est réalisée de façon aseptique et les animaux reçoivent une injection de buprénorphine, des soins opératoires (maintien de la température), surveillance post opératoire et soins post opératoires adaptés si nécessaires. Le transport vers la plateforme d’irradiation sera réalisé par un transporteur agréé, et le trajet ne dépassera pas 2h. Les animaux seront irradiés directement dans leur cage et leur environnement (cage, litière, enrichissement et nourriture) ne sera pas modifié. Les biberons seront remplacés par de l’eau gélifiée déposée dans leur cage. A leur retour dans l’animalerie, les animaux seront changés de cages. Les animaux seront transportés par un transporteur agréé de l’EU1 vers l’EU2 (environ 1km de trajet) dans des cages avec litière, enrichissement et nourriture. Les biberons seront remplacés par de l’eau gélifiée déposée dans leur cage. A leur arrivée dans l’animalerie de l’EU2, les animaux seront changés de cages.

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). Enfin, elles sont compatibles avec nos systèmes d’imagerie utilisés pour la caractérisation préalable des traceurs eux-mêmes très proches des appareillages d'imagerie, facilitant par là même le transfert à la clinique (recherche translationnelle). Du point de vue scientifique, la souris reste le modèle de choix dans les études d’oncologie. La prise tumorale dans des souris avec un fond génétique stable est homogène permettant une assez bonne reproductibilité. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte (7-8 semaines lors de leur première manipulation). Toutefois, ils pourraient être reçus à partir de 5 semaines mais ne seront pas manipulés avant 7 semaines minimum. Les molécules étudiées ont pour but d’aider le diagnostic ou le traitement de cancers retrouvés chez les patients adultes. Il est donc justifié de travailler sur des animaux adultes possédant des fonctions physiologiques proches de la future cible humaine

264 souris immunodéprimées vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent sous la peau une greffe de cellules cancéreuses humaines, puis leurs tumeurs sont mesurées trois fois par semaine pendant douze semaines au maximum, pendant qu'elles reçoivent chaque semaine une injection dans l'abdomen doublée d'un traitement contre les nausées. Les souris qui ne développent pas de tumeur sont tuées huit semaines après la greffe, le porteur indiquant qu'elles ne peuvent servir à aucun autre projet. Il décrit le bénéfice attendu comme une réduction des doses de chimiothérapie chez l'humain, et conclut que seul un "organisme entier" permet de tester le médicament candidat après les essais sur cellules.

Objectifs

Le cancer reste un enjeu clinique d’importance en France, cette pathologie présentant une forte incidence (environ 382 000 nouveaux cas diagnostiqués par an) et mortalité (environ 158 000/an). Bien que le cancer soit mieux pris en charge grâce aux dernières avancées dans le domaine, aucune solution thérapeutique n’est connue pour certains cancers, dont la prise en charge repose alors essentiellement sur les chimiothérapies. Or les chimiothérapies sont associées à des effets secondaires importants ou à de la résistance. Il est aujourd’hui nécessaire de remplacer ces chimiothérapies par des alternatives thérapeutiques ou de limiter les doses de chimiothérapies en les combinant à de nouvelles thérapies. La désescalade thérapeutique pour les chimiothérapies repose sur (1) l’identification de nouvelles protéines qui jouent un rôle dans la réponse aux chimiothérapies et (2) l’évaluation du bénéfice à cibler ces protéines en combinaison avec les chimiothérapies. In vitro, à l’aide d’une lignée cellulaire dérivée du foie, il a été montré que la réduction d’expression d’une protéine impliquée dans le stress nucléolaire induit un arrêt de prolifération des cellules en réponse à une chimiothérapie. A l’inverse, la sur-expression de cette protéine conduit à une résistance à la chimiothérapie. Aujourd’hui, il reste à démontrer que l’inhibition de la protéine d’intérêt améliore la réponse aux chimiothérapies in vivo. Objectif 1. L’objectif principal de ce projet de recherche est d’évaluer l’intérêt de cibler une protéine impliquée dans le stress nucléolaire dans les cancers à l’aide du modèle murin. Il sera déterminé si l'inactivation de cette protéine est suffisante pour augmenter la cytotoxicité des chimiothérapies courantes, démontrant le potentiel d'inhibition de la protéine d’intérêt en tant que thérapie combinée. Objectif 2. L’objectif secondaire correspond à de la recherche fondamentale, qui permettra de comprendre le rôle de cette protéine du stress nucléolaire dans la tumorigenèse. Il sera déterminé si l'inactivation de cette protéine réduit et/ou abolit la croissance tumorale, démontrant le potentiel d'inhibition de cette protéine d’intérêt en tant qu'approche thérapeutique à elle seule. Pour cela une approche de greffes chez la souris de cellules génétiquement modifiée pour permettre la réduction d’expression de la protéine d’intérêt sera utilisée.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus du projet sont de contribuer à valider une nouvelle stratégie thérapeutique anti-cancer en santé humaine. Ce projet permettra d’évaluer le bénéfice thérapeutique de la perte de fonction d’une protéine impliquée dans le stress nucléolaire dans le traitement de cancers par chimiothérapies. Cette stratégie thérapeutique innovante permettra de réduire la dose des chimiothérapies utilisées tout en augmentant leur efficacité et ainsi diminuer les effets indésirables associés aux chimiothérapies.

Procédures

Injection sous-cutanée de cellule humaine sur animal vigile (1x, 15 sec). Mesure des tumeurs (3x/sem, 25 sec, pendant 12 semaines au maximum). Administration de composés stériles par injection intrapéritonéale sur animal vigile (1x/sem, 15 sec, pendant 5 sem), administration d’un traitement anti-nausée par injection sous-cutanée (1x/sem, 15 sec, pendant 5 sem)

Impact sur les animaux

Contentions multiples (greffe, traitement, mesure) qui peuvent engendrer un stress. La tumeur pourrait entrainer, dans de très rares cas, une gêne à la locomotion. Douleur ponctuelle lors de la greffe (injection sous-cutanée) et lors des traitements (injection intrapéritonéale).

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort afin de récupérer les tumeurs pour des analyses biochimiques, moléculaires et histologiques. Si des animaux ne développent pas de tumeur, ils seront mis à mort 8 semaines post-greffe. En effet, les animaux ayant subi une injection de cellules tumorales, ne peuvent pas être réutilisés dans un autre projet.

Remplacement

En amont de ces expérimentations in vivo, les chimiothérapies et le médicament-candidat ont été testés sur les cellules in vitro. Les approches in vitro sont nécessaires mais elles restent limitées à des modèles cellulaires ayant une structure en 2D ou en 3D, sans microenvironnement. La deuxième étape de validation du médicament-candidat est in vivo, c’est-à-dire d’étudier son action dans des conditions physiologiques et seul un organisme entier le permet.

Réduction

Une étude préliminaire de validation du modèle est conduite sur un nombre limité de souris (40 souris). Si les résultats de cette étude sont concluants, l’étape 2 sera alors mise en œuvre pour analyser les effets d'un médicaments anti-nausée sur le bien-être animal en lien avec des traitements de chiomiothérapie de référence (30 souris). L’étape 3 déterminera la concentration minimale de chimiothérapie à utiliser pour obtenir un effet. Cette procédure sera également faite sur un nombre limité d’animaux (50) pour 3 chimiothérapies testées (chimiothérapies classiquement administrées chez l’homme). Enfin, à l’issu de cette 3eme étape, la procédure 4 sera conduite en séquentielle (chimiothérapie par chimiothérapie). Le but de cette procédure est d’étudier s’il est possible de réduire les effets indésirables des chimiothérapies en co-administrant un médicament-candidat. Des tests statistiques ont été utilisés pour définir le nombre d'animaux par groupe qui permettent à la fois de réduire le nombre total d'animaux tout en préservant la significativité des résultuts et leur robustesse.

Raffinement

Les animaux sont hébergés en groupe de 5 individus, la boisson et l’aliment sont à volonté. Dans chaque cage, des boules de coton sont à disposition des souris pour la construction de nid. Avant toute expérience, les animaux seront acclimatés pendant 7 jours. Les analyses de croissance des tumeurs sont non invasives. L'effet des composés sur l'état physiologique des souris est suivi par la pesée des animaux, et la mesure du développement tumoral. Si une nausée est révélée lors des traitements de chimiothérapie, cette dernière sera prise en charge par l'adminstration d'un anti-nauséeux. Des points limites adaptés sont définis de manière objective pour chaque procédure, incluant des critères d'arrêt de l'expérience en cas de souffrance.

Choix des espèces

La souris est le modèle de choix pour l’analyse de greffes de lignées cellulaires en oncologie. Les expérimentations sont réalisées sur des souris immunodéprimées pour qu’il n’y ait pas de rejet de la greffe des cellules humaines. La greffe est pratiquée sur les souris de 6–8 semaines, pour des raisons d’efficacité et de reproductibilité.