Cancers

600 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. On leur injecte dans le fémur des cellules de leucémie humaine, puis des cellules immunitaires et un facteur de croissance par injections répétées, avec des prélèvements de sang et des imageries. Le porteur indique une tumeur dans les os provoquant une douleur modérée, une perte progressive de mobilité et une perte de poids. L'étude, menée sur des souris privées de système immunitaire, cherche comment les cellules "tueuses" du système immunitaire luttent contre la leucémie, les animaux étant tués pour prélever leurs organes.

Objectifs

La leucémie est un cancer du sang. Il a été montré qu’une population particulière de cellules du système immunitaire (système de défense de l’organisme), les cellules tueuses (=cellules Natural Killer) pourraient jouer un rôle important dans la lutte contre le développement des leucémies. L’objectif de notre projet d’utiliser un modèle animal permettant d’identifier les altérations affectant ces cellules tueuses, permettant potentiellement d’identifier de nouvelles voies thérapeutiques.

Bénéfices attendus

Par ce projet, nous espérons élucider les mécanismes par lesquels les cellules Natural Killer (NK) agissent afin d’éliminer les cellules leucémiques. Avec l’amélioration des techniques diagnostiques, et de façon parallèle l’augmentation de l’espérance de vie, le nombre des individus souffrants de leucémies va croître. Comprendre les mécanismes contrôlant la progression du cancer nous permettrait d’identifier des cibles thérapeutiques permettant de contrôler efficacement le développement du cancer de façon précoce en augmentant l'activité du système immunitaire.

Procédures

Dans le cadre de ce projet, nous mettrons en place un modèle de leucémie chez la souris. A cet effet, nous injecterons des cellules humaines issues de lignées cellulaires leucémiques, par injection dans le fémur de la souris (durée de l’injection de 1 min, sous anesthésie et analgésie). Nous injecterons par la suite des cellules NK humaines (injection dans la veine de la queue, sur souris éveillée; durée de l'injection: 30 secondes), qui possèdent un rôle anti-tumoral et lutterons donc contre le développement de la leucémie. Le maintien de ces cellules chez la souris nécessite des injections sous la peau (sur souris éveillée, durée de l'injection 30 secondes), d’IL15 (facteur de croissance des cellules NK) de façon bi-hebdomadaire (au total 8 injections, sur notre période expérimentale de 4 semaines). Des prélèvements de sang seront réalisés au niveau de la veine de la joue (sur souris éveillée, durée: 15 secondes) afin de suivre la quantité de cellules NK de façon hebdomadaire (soit un total de 4 prélèvements). Le suivi du développement de la tumeur sera effectué une fois par semaine par imagerie (sous anesthésie, d'une courte durée (

Impact sur les animaux

L'injection de cellules leucémiques dans le fémur des souris entrainera le développement d'une tumeur localisée dans les os des souris, pouvant conduire à une douleur modérée associée à une perte progressive de la mobilité et une perte de poids. Les injections par voies sous cutanées, intra péritonéales et intra veineuse peuvent provoquer une douleur modérée chez l’animal en raison de leur répétition (stress liée à la contention quotidienne pendant 5 jours consécutifs).

Devenir

Toutes les souris seront euthanasiées en fin de procédure expérimentale,qui durera au total 4 semaines, pour en prélever les organes à des fins d’analyse scientifique.

Remplacement

L’utilisation du modèle murin dans ce projet est indispensable pour étudier le développement des tumeurs et le rôle des cellules immunitaires, tels qu’ils se déroulent dans un organisme vivant. En effet, cela fait intervenir de nombreuses interactions (cellules/cellules) qui peuvent à ce jour difficilement être reproduites en dehors d’un organisme vivant entier.

Réduction

Nous avons réalisé des analyses statistiques nous permettant de déterminer le nombre d’animaux nécessaire et suffisant pour obtenir des résultats interprétables scientifiquement. Un suivi longitudinal des différentes cohortes sera réalisé par imagerie, permettant ainsi d’optimiser le nombre d’animaux nécessaire pour chaque expérience.

Raffinement

Les souris sont hébergées en groupe dans un environnement enrichi (présence de tunnel en carton, papier kraft pour faire des nids et buchettes en bois à ronger). Un suivi visuel quotidien (par les animaliers et/ou les expérimentateurs) des animaux sera réalisé afin de détecter des signes de mal-être. Ceci sera complété par un suivi clinique hebdomadaire s’appuyant sur une fiche d’évaluation regroupant l’évaluation de différents paramètres (poids, comportement, apparence physique). En fonction du score, différentes actions seront mises en place allant d’une surveillance accrue (bi-quotidienne) à l’ajout de nourriture dans la cage ou à l’euthanasie anticipée de la souris.

Choix des espèces

La souris est le modèle de choix pour l'étude du développement des cellules du sang en raison aux fortes similitudes entre la souris et l’Homme. Nous utiliserons un modèle de souris dépourvu de système immunitaire afin de faciliter la prise de greffe et le développement d’une maladie tumorale, la leucémie aiguë. Ces souris seront adultes, âgées de 8 à 12 semaines de vie au moment du début de nos expériences, car il a été montré la bonne prise de greffe de la leucémie à cet âge. Les animaux des deux sexes seront utilisés pour nos expériences, étant donné l’absence de différence attendue liée au sexe de l’animal sur le maintien et la fonction tueuse des cellules NK.

680 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles sont irradiées ou traitées pour supprimer leur système immunitaire, greffées de cellules ou de morceaux de tumeur sur les flancs, avec des prélèvements de sang répétés à la mâchoire. Le porteur indique une baisse de température et un réveil tardif après anesthésie, une douleur possible à l'implantation de la tumeur et des hématomes aux points d'injection. Le projet vise une thérapie ciblant une protéine des liposarcomes, en présentant la souris comme un "organisme entier" impossible à remplacer par la culture cellulaire.

Objectifs

Les liposarcomes sont définis comme étant des tumeurs malignes rares se développant dans les tissus mous et dont les cellules tumorales ressemblent à du gras. Les liposarcomes représentent environ 20% des sarcomes, avec près de cinq milles nouveaux cas par an en France et un pic d’incidence autour de 60 ans. L’évolution des liposarcomes est très rapide et le diagnostic est difficile. Aujourd’hui le seul traitement efficace est la chirurgie. Pour améliorer la prise en charge des patients en offrant une alternative moins lourde que la chirurgie et découvrir de nouveaux traitements, cette étude est nécessaire. Nos objectifs sont de développer une thérapie ciblant une protéine clé de ses tumeurs appelée MDM2 et le métabolisme des acides aminés ainsi que de mieux comprendre le lien entre la tumeur et l’organisme que la tumeur est capable d’influencer pour faciliter sa croissance. L’essence même de la question posée (effet de l'inhibition de la production de serine sur la croissance tumorale des liposarcomes) implique l’utilisation d’un organisme vivant tel que la souris, afin d’illustrer au plus proche de l’homme sa complexité métabolique et immunitaire, sans solutions alternatives satisfaisantes.

Bénéfices attendus

Ce projet, à court terme, permettra de mieux comprendre les mécanismes sous-jacents des liposarcomes en étudiant plus particulièrement le rôle et la fonction de nos protéines et gènes d’intérêts. L’utilisation de souris non modifiées génétiquement, ainsi que des mâles et des femelles, permettra de modéliser au plus proche de l’humain le métabolisme et les mécanismes mis en place lors d’un cancer. Ces souris seront traitées avec des médicaments permettant la disparition des protéines cibles. Ceci nous permettra de voir si l’élimination de ces protéines induit une diminution de la croissance tumorale et in fine de traiter ces liposarcomes. De plus, les souris prédisposées génétiquement à une inactivation de certains gènes permettront de valider l’impact de l'absence de ces protéines sur la prise et la croissance des liposarcomes. A la fin du projet, l’objectif est d’emmener, vers la clinique, une nouvelle thérapie fasse à la problématique de santé publique qu’est le cancer humain et plus précisément, le liposarcome.

Procédures

Dans un premier temps, les souris seront irradiées au rayon X (1 fois 5min ou 1 fois 5 min et 1 fois 3min) ou traiter avec une drogue (5min 3 fois) afin d’inactiver leur système immunitaire. Lors de cette procédure le personnel qualifié sera emmené à réaliser des greffes de cellules et morceaux de tumeurs sur les flancs des souris (5min par greffe) ainsi que des prélèvements sanguins au niveau de la machoire (150µl chacun et 2min par prélèvement). Une prise de sang 4 jours avant l'irradiation, une 4 jours après puis une fois par semaine jusqu'à la fin de l'expérience. Les prélèvements seront effectués au niveau de la mâchoire par une personne qualifiée.

Impact sur les animaux

L’irradiation des animaux nécessite l’endormissement au préalable des souris avec une injectionde Ketamine-Xylazine ce qui peut entrainer une baisse de température des souris et un réveil tardif. La chirurgie visant à implanter un bout de tumeur dans l'animal peut provoquer une douleur. Lors du traitement des animaux, l’injection dans le bas du ventre à répétition peut entrainer l’apparition d’hématome sous-cutané. Pour ces injections nous privilégierons le côté droit de l’animal mais, sur le long terme cela peut entrainer une gêne/douleur au site de l’injection et un stress modéré pour les animaux. Lors de ces injections, il y aura une contention de l’animal ce qui peut conduire à un stress modéré pour les animaux. L’augmentation de la taille de la tumeur peut entrainer une gêne/ douleur chez l’animal.

Devenir

A la fin de chaque procédure les animaux seront euthanasiés en respectant les règles de bien-être animal. Leurs organes seront prélevés afin d’étudier au niveau moléculaire et anatomiques (aspect des tumeurs et organes etc) les effets de nos traitements ou modifications génétiques.

Remplacement

Dans le laboratoire, nous avons déjà réalisé des essais sur cellules et sphéroides (modèles cellulaires 3D) afin de mieux comprendre le lien entre les cellules de liposarcomes et musculaires. Cependant ce système ne permet pas d'appréhender la complexité d'un organisme entier ainsi que la distance réellement présente inter-tissus. De plus, des procédures sur souris ne possédant pas de système immunitaire ont déjà été réalisé afin de montrer l'efficacité des traitements sur les liposarcomes. Mais au vue du lien étroit entre la cytokine impliquée et le système immunitaire, il est important de tester ces traitements dans un contexte où celui-ci est présent. C'est pourquoi il est nécessaire de réaliser ces procédures expérimentales sur animal immunocompétent. Nous avons tous les éléments nécessaires que nous avons pu obtenir sur cellules pour limiter le nombre de groupes expérimentaux et d’animaux et pour aller directement sur la question qui nous intéresse. De plus, notre objectif, in fine, est de prouver l’efficacité d’une telle thérapie et d’amener en clinique cette nouvelle thérapie contre les liposarcomes. Ainsi, l’utilisation d’animaux et notamment de souris est indispensable à la suite de notre projet.

Réduction

Nos résultats expérimentaux effectués sur des cellules et nos précédentes expériences sur souris immunodéprimées nous permettent d’appréhender les résultats attendus et ainsi diminuer les conditions expérimentales. Le nombre d’animaux prévu dans le cadre de ce projet a été défini en prenant en compte de tests statistiques, sans que cela ne nuise à l’objectif scientifique. C’est sur cette base que nous avons estimé à 680 animaux, le nombre d’animaux nécessaires pour l’ensemble de notre projet.

Raffinement

Les animaux feront l’objet d’une surveillance quotidienne et seront pesés deux fois par semaine. De plus, les tumeurs seront mesurées deux fois par semaine afin de ne pas atteindre un volume tumoral trop important (>1000 mm3). Une réduction de 20 % de la masse corporelle sera considérée comme un indicateur de toxicité. Une attention particulière sera portée aux points suivants afin de limiter la souffrance et la détresse : – Une absence d’hydratation ou de prise de nourriture afin d’anticiper une perte de poids excédant 20 % du poids initial – Une gêne dans la locomotion – D’autres signes de douleur tels que l’isolement des autres animaux, les yeux fermés ou creux, le dos voûté – Un saignement ou autre perte de liquide physiologique – Un changement du rythme respiratoire – Tout autre comportement anormal de l’animal tel que la prostration ou la vocalise lors de la préhension De plus, les injections dans le bas du ventre à répétition peuvent entrainer l’apparition d’hématome sous-cutané. Pour ces injections nous privilégierons le côté droit de l’animal mais, sur le long terme cela peut entrainer une gêne/douleur au site de l’injection. En cas d’apparition d’hématome abdominaux elles seront interrompus le temps de sa résorption. Lors de l’endormissement, une crème OCRY-gel sera appliquée au préalable sur leurs yeux afin de prévenir la cécité des animaux. Les souris seront mises sous une lampe chauffante le temps de leur réveil. De plus, de la nourriture et eau en gel sera déposée dans leur cage pour qu’elles puissent se nourrir plus facilement. Lors de la chirurgie, nous appliquerons de la lidocaïne au niveau du site d'incision afin d'insensibiliser cet endroit.

Choix des espèces

La souris est un excellent modèle pour notre projet, car elle dispose d’un système génétique, métabolique et immunitaire proche de l’homme. Des modèles génétiquement modifiés permettant l'absence de nos protéines d'intérêts ont été générés et utilisés dans la recherche scientifique. De plus, les souris nous permettent d'étudier le cancer humain par le biais de greffe de tumeur humaine. Ainsi l’expérimentation sur ces modèles, déjà établis, nous permettra de voir l’efficacité du traitement et de comprendre au mieux l’impact de celui-ci sur un organisme entier. Les animaux utilisés seront de jeunes adultes afin de s’affranchir de tous les effets des hormones et de la croissance juvénile sur le métabolisme.

80 souris femelles vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. On leur greffe sous la peau des cellules cancéreuses humaines du pancréas sous anesthésie, puis on les soumet à un champ de pression mécanique une heure par jour, cinq jours par semaine pendant trois semaines. Le porteur indique un stress lié aux anesthésies répétées et une douleur modérée possible due à la croissance des tumeurs. Ce projet teste l'effet d'une pression mécanique sur des tumeurs pancréatiques, les retombées pour les patients étant annoncées à long terme, les souris étant tuées pour prélever les tissus cancéreux.

Objectifs

Le cancer du pancréas représente un problème de santé publique en occupant le deuxième rang des cancers digestifs en France. Ce cancer est très souvent de très mauvais pronostic et est diagnostiqué à un stade avancé avec un nombre de cas en constante augmentation. Il devrait être la deuxième cause de mortalité par cancer en Europe en 2030. Dans le but de développer de nouvelles pistes de traitement des cancers du pancréas de très mauvais pronostic, nous nous proposons d’étudier l’impact d’un champ de pression mécanique sur le développement de ces cancers. En effet, des études antérieures ont montré qu’un champ de pression mécanique inhibait la croissance des cellules cancéreuses pancréatiques en culture. Dans ce projet, nous souhaitons évaluer les effets anti cancéreux d'une contrainte mécanique sur le développement du cancer du pancréas après greffe de cellules cancéreuses du pancréas humain chez la souris.

Bénéfices attendus

Compte tenu des échecs des différentes thérapies mises en œuvre dans le traitement du cancer du pancréas, nous nous dirigeons vers de nouvelles pistes thérapeutiques des cancers du pancréas. Les avancées au cours de ces dernières années sur les contraintes mécaniques appliquées aux tumeurs nous laissent envisager l’intérêt des champs de pression sur les tumeurs pancréatiques pour en inhiber sa progression. Les retombées attendues de ce projet seront de caractériser une nouvelle thérapie du cancer du pancréas et à plus long terme de soigner ce type de cancer chez l’homme.

Procédures

On réalise deux injections sous la peau de souris femelles adultes (1 injection sur chaque flanc de l'animal), de cellules cancéreuses humaines de pancréas, sous anesthésie. Les cellules vont s’implanter à l’endroit de l’injection et commencer à croître. Cette injection dure moins de 30 secondes. La taille des tumeurs va être suivie. Lorsque les tumeurs auront démarré leur croissance, les souris seront soumises à un champ de pression mécanique sous anesthésie gazeuse à raison de 1 heure, 5 jours par semaine et ce pendant 3 semaines. Les souris vont être suivies tous les jours et les points limites évalués chaque jour de traitement (5 jours par semaine). A l'issu du traitement, les souris vont être suivies et leurs tumeurs mesurées encore 2 semaines, période durant laquelle elles ne subiront pas de traitement. L’ensemble des souris sera alors évalué 3 fois par semaine quant à leur état général, leur poids et la taille des tumeurs, mesurées à l’aide d’un pied à coulisse, au cours du temps.

Impact sur les animaux

1) Un stress physique serait une nuisance induite par les anesthésies répétées et (2) une douleur modérée peut être engendrée par la croissance des tumeurs sous-cutanées. Les animaux ne subissent pas d'autres stress ou douleurs dans ce projet.

Devenir

A l'issue de la procédure, tous les animaux sont euthanasiés et les tissus cancéreux seront prélevés pour analyses.

Remplacement

Les connaissances issues de cette étude sur l’animal ne peuvent pas être obtenues actuellement par d’autres méthodes compte tenu de la complexité physiologique de la tumeur comprenant plusieurs types cellulaires impossible à reproduire avec des cellules en culture, nous obligeant de travailler à l'échelle d'un organisme. Des études sur cellules en culture sont, par ailleurs, prévues pour étudier d’autres paramètres qui complèteront ce volet d’expérimentation animale sans pouvoir le remplacer.

Réduction

Nous avons déterminé le nombre d'animaux nécessaire et suffisant dans chaque sous-groupe pour avoir des résultats statistiquement exploitables. Chaque souris sera implantée avec des cellules cancéreuses aboutissant au développement d'une tumeur sur chaque flanc, ce qui nous permet de réduire de moitié le nombre d'animaux qui entre dans l'expérience.

Raffinement

Les méthodes et les mesures choisies visent à diminuer au maximum les contraintes imposées aux animaux. Les animaux seront anesthésiés au moment de la greffe des cellules cancéreuses sous la peau. Au cours de l’expérience, une surveillance visuelle quotidienne et un suivi de l’état général des animaux (3 jours par semaine durant 3 semaines puis 3 fois par semaine durant les 2 semaines d’observation post traitement) seront réalisés. De plus nous avons établi une grille de score qui définit les actions à mettre en œuvre (administration d’analgésie en cas de douleur, euthanasie lorsque un point limite est atteint). Des conditions d’hébergement standard adaptées sont appliquées avec une alimentation standard sans limite de quantité. Enfin, un enrichissement composé de coton et de lanières cartonnées en accordéon sera proposé aux animaux afin qu’ils puissent se confectionner des nids.

Choix des espèces

Nous avons choisi d’utiliser l’espèce souris dans notre projet de recherche car la physiologie du cancer du pancréas induit dans cette espèce animale est proche de celle chez l’Homme. Nous pourrons ainsi répondre aux questions que nous nous posons sur les effets d’un champ de pression mécanique sur le développement de ce type de cancer chez l’Homme. De plus, ce modèle apporte 2 autres avantages : sa taille et sa masse qui limite les quantités de traitement à administrer et le nombre extrêmement grand d'outils biologiques qui permettent la caractérisation des tissus cancéreux chez la souris. Les souris utilisées sont des femelles adultes pour que les animaux restent au même stade de développement tout au long de l’expérience. Nous avons privilégié des femelles pour limiter les conflits entre mâles hébergés dans une même cage.

390 lapins et poules vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils reçoivent des injections destinées à leur faire produire des anticorps, puis des prélèvements sanguins répétés, avant d'être mis à mort pour récupérer la quasi-totalité de leur sang. Le porteur décrit des réactions locales possibles, gonflement ou abcès, et générales, fièvre, perte de poids, baisse d'activité. Il affirme qu'aucune méthode substitutive n'est assez efficace, écartant la production d'anticorps par criblage de phages jugée "décevante" malgré son existence depuis 1990.

Objectifs

L'objectif de ce projet est de produire des anticorps polyclonaux suite à des immunisations de poules et lapins. Ces anticorps seront notamment utilisés pour la recherche (immunologie, oncologie, immunohistochimie, biomédicale…), en médecine, pour la réalisation de test de diagnostic… Ce projet respecte la réglementation relative à la protection des animaux utilisés à des fins scientifiques en vigueur.

Bénéfices attendus

1) Obtenir des quantités suffisantes d'anticorps polyclonaux pour pouvoir travailler dessus. 2) Approfondir les connaissances nécessaires pour l'avancement de la recherche dans les domaines suivants : immunologie, oncologie, immunohistochimie, recherche biomédicale, médecine... 3) Faire évoluer les tests de diagnostic. 4) Trouver de nouvelles pistes d'applications thérapeutiques.

Procédures

Les animaux seront soumis à deux types d'interventions : des injections et des prélèvements sanguins. Le nombre d'interventions sera dépendant du protocole de l'étude mais chaque intervention sera de courte durée. Un délai adapté au produit administré sera dispensé entre chaque injection. Un temps de récupération sera également dispensé entre chaque prélèvement sanguin. Ce temps de récupération sera réalisé conformément aux recommandations éthiques.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables attendus sur les animaux sont les suivants : stress dû à la contention, stress dû aux injections et aux prélèvements, possibilité d'observation chez les animaux de réactions locales (gonflement, abcès...) et/ou générales (augmentation température, perte de poids, diminution de l'activité...) après les administrations.

Devenir

Les animaux inclus dans ces études seront mis à mort afin de récupérer la quasi-totalité du volume sanguin circulant selon les besoins et surtout de respecter le principe de précaution.

Remplacement

La production d'anticorps (AC) polyclonaux nécessite 1 immunisation de l'animal dans le cadre de ce projet. Il n'existe actuellement aucune méthode substitutive assez efficace pour répondre aux objectifs du projet. Une nouvelle approche a été publiée en 1990 pour le développement d'AC par un système de criblage de collection de phage qui ne nécessite pas l'immunisation d'animaux, mais les résultats restent très décevants. En effet, depuis 1990, aucun anticorps n'est utilisé en thérapie ou en diagnostic clinique malgré un certain nombre de publications scientifiques utilisant cette technologie. Seuls 1 AC anti-TNFα et plus récemment des AC neutralisants du SARS-Cov-2 ont été développés à partir de collection de donneurs humains dont les derniers sont des donneurs ayant été en contact avec le virus, donc immunisés. A ce jour, l'alternative aux immunisations animales consiste à développer des AC synthétiques à partir de banques ou "Library" synthétique pour le criblage d'un nombre important de fragments de molécules ("binders"), ayant une bonne interaction avec l'antigène. Ces fragments sont plus petits que les AC et peuvent réagir avec une certaine affinité avec l'antigène mais aussi tout autre antigène ayant une structure proche de celle recherchée. Ces réactions croisées sont, parmi d’autres inconvénients, souvent rencontrées par cette approche synthétique. Un autre inconvénient majeur, est que le fragment ne reconnait qu’1 seul épitope (partie d'une molécule capable de stimuler la production d'un anticorps), alors qu’un sérum polyclonal est multi-épitope, ce qui permet d’augmenter la sensibilité de la détection et aussi faciliter son développement dans le temps. Tous les AC synthétiques développés et publiés à ce jour sont dirigés contre des protéines recombinantes qui ont été utilisées pendant les étapes de criblage. Leur utilisation est très limitée et ne dépasse pas l’étape de résultats préliminaires, puisqu’ils ne reconnaissent pas les protéines endogènes (élaborées par l'organisme) qui ont des structures natives et conformationelles. Les AC synthétiques ne reconnaissent pas certaines modifications des protéines qui leur donnent telle ou telle fonction biologique. C'est pourquoi la majorité de ces anticorps n'est pas utilisée par la communauté scientifique qui continue de travailler et publier avec les anticorps conventionnels. L'approche de criblage par phage est testée en parallèle pour comparer les performances et valider ou non cette alternative.

Réduction

Le nombre d'animaux utilisé sera réduit au minimum. Entre 2 et 6 animaux (poule ou lapin) seront inclus par étude. Le nombre sera choisi en fonction des volumes de sang que l'on peut prélever afin d'obtenir une quantité suffisante d'anticorps. Pour les poules, un nombre de 8 études environ par an a été estimé, d'où l'utilisation potentielle de 240 poules sur 5 ans (calcul à partir de 6 poules par étude). Pour les lapins, un nombre de 5 études environ par an a été estimé, d'où l'utilisation potentielle de 150 lapins sur 5 ans (calcul à partir de 6 lapins par étude). La réglementation en vigueur relative à la protection des animaux utilisés à des fins scientifiques sera respectée.

Raffinement

Méthodes de raffinement : 1) Tout au long de leur hébergement, les animaux auront des conditions d’hébergement adaptées et optimales (logement, environnement, alimentation, apport en eau, soins). Afin de les maintenir, les paramètres d’ambiance, l’aliment, l’abreuvement seront vérifiés quotidiennement. De plus, afin d’augmenter leur bien-être, les animaux seront hébergés collectivement dès que possible et disposeront d’un environnement enrichi (exemples : lapins = bois à ronger, foin/paille, de quoi grimper et se cacher... ; poule = perchoir, bloc à picorer ou type coquilles d'huîtres...). Si, selon les besoins, les animaux doivent être hébergés individuellement, ils auront un contact visuel et/ou olfactif avec leurs congénères et un enrichissement compensatoire. 2) Dans le but de repérer rapidement toute anomalie, les animaux seront suivis quotidiennement. Toute anomalie sera rapportée au vétérinaire qui jugera s’il est nécessaire de réaliser un examen clinique approfondi et interviendra dans le diagnostic, la prescription et mise en place d’un traitement thérapeutique adapté et/ou des soins divers, dans le but de soigner ou soulager l’animal. L’administration du traitement prescrit devra être réalisée par une personne habilitée. 3) Surveillance accrue de l’animal durant les manipulations. 4) Une période d'acclimatation adaptée sera dispensée avant la 1ère administration et/ou prélèvement, afin de permettre aux animaux de s'adapter à leur environnement et de s'assurer de leur bon état de santé. Grâce à ces différentes méthodes, le bien-être de l’animal sera respecté et sa douleur, souffrance et angoisse seront d’abord réduites puis supprimées. Ainsi, les manipulations seront réalisées dans les meilleures conditions possibles.

Choix des espèces

Le lapin est une espèce particulièrement immunoréactive, permettant ainsi d’obtenir un sérum disposant d’une concentration importante en anticorps, avec des anticorps de forte affinité. En plus de leur immunoréactivité importante, les poules disposent d’anticorps spécifiques, les immunoglobulines Y, notamment extraits à partir du jaune d’oeuf. Ainsi, l’immunisation de poules permet de contrôler facilement le taux d’anticorps en limitant la contrainte imposée aux animaux. De plus, il existe des différences de séquences entre la partie constante des immunoglobulines Y et des immunoglobulines G. L’utilisation d’immunoglobulines Y permet ainsi de réduire le bruit de fond, les réactions croisées et les signaux aspécifiques. Les anticorps de poules sont également une alternative aux anticorps de lapin pour les expériences nécessitant des anticorps provenant de plusieurs hôtes différents. Le choix de l’espèce se fera donc en fonction de l’utilisation prévue des anticorps. Les lapins seront âgés de 6 semaines à 2 ans environ et les poules d'1 jour à 2 ans environ, car c’est à ces stades qu’ils sont entièrement immunocompétents.

405 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une injection induisant un cancer mammaire, jusqu'à trois examens d'imagerie sous anesthésie, une injection de sonde et un prélèvement de sang terminal avant la mise à mort. Le porteur indique n'avoir observé aucun effet indésirable notable au cours de deux années d'études antérieures et suit les tumeurs au pied à coulisse. Il présente la validation in vivo de ces agents de contraste comme "primordiale" et "indispensable", aucun modèle in vitro ne reproduisant selon lui la dissémination métastatique.

Objectifs

Depuis 2 ans, les études de notre client, menées dans le projet autorisé sur la « validation in vivo de nouveaux agents de contraste spécifiques pour la netrin-1, potentiel biomarqueur du cancer mammaire métastatique », ont démontré des résultats prometteurs in vitro e in vivo. La suite des études a permis la conception d’autres agents de contraste pour le même biomarqueur (nétrine-1), ainsi que l’identification d’autres biomarqueurs pour lesquels notre client a cependant conçu des sondes d’imagerie, qui ont été synthétisées et testés in vitro. Notre client souhaiterait pouvoir les étudier in vivo, sur des souris témoin ainsi que des souris porteuses de tumeur mammaire. Pour cette nouvelle demande, il s’agit de pouvoir effectuer le même type de procédures autorisés que dans le projet précédent, mais, cette fois, concerne l’étude de plusieurs biomarqueurs, en utilisant des sondes d’imagerie de petite taille, à administrer par voie intraveineuse.

Bénéfices attendus

L’imagerie moléculaire, notamment le ciblage de biomarqueurs spécifiques, représente une alternative de choix pour une détection précoce de cancer étant donné que les changements physiologiques apparaissent bien avant les changements morphologiques que ces biomarqueurs engendrent et doit permettre un diagnostic précoce. Les études in vitro réalisées au préalable démontrent une affinité ou une réponse au biomarqueur de choix pour certaines des sondes développées par notre client et leur validation in vivo sur des modèles de cancer est primordiale.

Procédures

Induction de cancer mammaire : 1 injection par animal 5 minutes maximum sous anesthésie générale gazeuse. Suivi par imagerie : au maximum 3 examens non invasifs sur 24h avec 1 délai d'1h minimum entre 2 examens sous anesthésie générale. Administration de la sonde 1 seule injection par voie intraveineuse sur souris vigile. Prélèvement de sang sur animal anesthésié volume de 400μL puis mise à mort. Mesure de la tumeur au pied à coulisse: sur animal vigile, 2 minutes, 1 fois par semaine.

Impact sur les animaux

Concernant la mise en place du modèle de cancer mammaire, les dommages attendus sont liés au développement d’une tumeur et nous mettrons en place un suivi ainsi que des points limites pertinents permettant d’anticiper toute douleur ou stress qui pourrait être provoqué chez l’animal. La douleur infligée par l’injection des cellules et réactifs pour l'imagerie, elle, correspond à celle d’une piqûre d’aiguille. Après ces 2 ans d’études, nous n’avons pas remarqué d’effets indésirables ou nuisances dues au développement tumoral ni à l’administration des sondes. La cinétique par imagerie scintigraphique 3D ainsi que la biodistribution ex vivo ont été réalisées 10 jours post induction. A ce stade, les tumeurs sont

Devenir

Toutes les souris seront mises à mort à l'issue de chaque procédure car elles ne peuvent pas être réutilisées pour la procédure suivante ou une autre étude.

Remplacement

Le cancer et la formation des métastases sont des phénomènes complexes qui font intervenir de multiples étapes, tissus et types cellulaires, conduisant en particulier à l’échappement des cellules cancéreuses de la tumeur primaire et leur survie et dissémination dans l’organisme. Ces paramètres ne pouvant être étudiés in vitro, le recours aux animaux est indispensable. Par ailleurs, ce projet vise à vérifier le ciblage spécifique d’un agent de contraste vers la tumeur ; et de comprendre la biodistribution de ces agents de contraste parmi les différents organes, ce qui n’est possible qu’en utilisant un animal vivant. Pour ces raisons l’utilisation du modèle animal souris est fondamental, puisque l’étude préclinique en particulier ne peut se faire que sur un organisme vivant entier.

Réduction

Le nombre d’animaux utilisé sera réduit au minimum nécessaire pour obtenir des résultats statistiquement pertinents et reproductibles. Pour chacune des sondes, pour chaque procédure et à chacun des 6 souris sont induites avec des cellules 4T1 en intramamaire. Nous en sélectionnons 3 sur les 6 de taille de tumeur identique pour effectuer les examens. L’analyse statistique sera effectuée avec le logiciel GraphPad PRISM V7 pour comparer les lots expérimentaux. Etant donné le nombre réduit de souris par lot, des tests Mann-Whitney non paramétriques avec correction de Welch seront utilisés pour déterminer les différences entre chaque lot change selon la distribution des échantillons, et le test de Kruskal-Wallis non paramétrique suivi par un post-test de Dunns ou Tukeys de comparaison de groupes multiples.

Raffinement

Les animaux seront observés scrupuleusement et des points limites prédictifs nous permettront de prendre les mesures nécessaires afin d’éviter toute souffrance au cours de l’expérimentation. Les études réalisées depuis 2 ans ont montré très peu de souffrance des animaux. Les points limites n’ont jamais été atteints (pas de perte de poids observée, pas de tumeur >200mm3, pas de nécrose sévère des tumeurs mammaires. De plus, durant les examens d'imagerie et l'induction du modèle tumoral, les souris seront anesthésiées. Enfin, les souris seront hébergées dans des cages en portoir ventilé enrichies avec du celluron. Elles auront un accès à l’eau et la nourriture ad libitum et un cycle jour/nuit 12h/12h pendant toute la durée de l’expérimentation.

Choix des espèces

La souris est une espèce animale classiquement utilisée pour les études de tumorigenèse, de progression tumorale et métastatique de par la relative faible durée des expérimentations (quelques semaines), ainsi que par la possibilité d’utiliser des techniques d’imageries in vivo. C’est ainsi le modèle animal de choix afin de réaliser des expérimentations permettant d’étudier la croissance de tumeurs primaires et de métastases issues de cellules cancéreuses. La lignée de cellules 4T1 est une lignée d'origine murine. Elle est classiquement administrée au laboratoire sur la lignée de souris BALB/c By. Le fournisseur de la lignée cellulaire (ATCC) indique qu'elle provient de souris BALB/c By (Aslakson CJ, Miller FR. Selective events in the metastatic process defined by analysis of the sequential dissemination of subpopulations of a mouse mammary tumor. Cancer Res. 52: 1399-1405, 1992). Un lot de souris BALB/c By témoin sera aussi étudié. 5 - 6 semaines, stade où les bourgeons mammaires ne sont pas complètement développés et où les conditions hormonales de la souris sont adéquates pour la croissance tumorale.

320 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent des injections de tamoxifène, des gavages cinq jours sur sept pendant quatre semaines et dix séances d'imagerie sous anesthésie, tout en développant un phénotype d'histiocytose langerhansienne, pour tester des molécules sénolytiques. Le porteur indique que la maladie provoque un inconfort et de possibles contraintes pour les animaux. Il affirme qu'aucune lignée cellulaire n'existe et que le modèle murin est "le seul" permettant d'évaluer de nouveaux traitements de cette maladie de l'enfant.

Objectifs

L’objectif de ce projet est de tester in vivo des drogues sénolytiques dans un modèle murin d’histiocytose langerhansienne. L’histiocytose langerhansienne est une maladie relativement rare qui touche essentiellement les enfants et peut atteindre n’importe quel organe. Cette maladie consiste en une accumulation dans divers tissus de cellules de type phagocytes. Les patients atteints d’histiocytose langerhansienne sont traités en première intention par chimiothérapie de façon empirique (traitement qui a été testé dans les années 80). 50% des patients rechutent et sont alors traités par d'autres médicaments . Le traitement jusqu’à présent est donné à vie car la maladie revient dès que ce traitement ciblé est interrompu. Il y a donc à l’heure actuelle des enfants traités depuis plus de 5 ans par vces médicaments , avec une quasi impossibilité de suspendre le traitement mais un risque d’effet secondaire à long terme élevé (notamment cancers secondaires). Il est donc absolument primordial d’essayer de trouver des traitements plus efficaces, avec une durée limitée, permettant une éradication définitive de la maladie.

Bénéfices attendus

La mise en évidence d'un traitement sénolytique efficace chez la souris permettra d'ouvrir la voie à un essai clinique chez l'homme (enfants).

Procédures

Les aminaux seront soumis à des injections de tamoxifène (nombre: 4, durée 1 minute) et à des gavages 5 jours sur 7 pendant 4 semaines, durée 1 minute. L'activité bioluminescente sur les animaux sera évaluée par imagerie, 10 fois, durée 10 minutes, sous anesthésie générale.

Impact sur les animaux

Les souris recevront des traitements par injection, ceci peut entraîner un inconfort ou une douleur transitoire, ou par gavage, ceci peut éventuellement entraîner une irritation de l'oesophage. Les souris auront aussi des séances d'imagerie sous anesthésie générale qui n'ont pas de conséquence a postériori. Les souris vont présenter un phénotype d'histiocytose langerhansienne. Cette maladie bien que moyennement aggressive va entrainer un inconfort et de potentielles contraintes pour les animaux.

Devenir

L'ensemble des animaux seront euthanasiés à la fin de la procédure pour analyses post-mortem sur tissus .

Remplacement

Il n'existe pas de lignées cellulaires d'histiocytose langerhansienne. De plus, les cellules de l'histiocytose langerhansienne ont comme caractérique principale l'absence de prolifération. Ainsi au sein des tissus endommagés, elles sont très peu nombreuses. Il n'est donc pas possible de les cultiver ex vivo, ce d'autant qu'elles ne prolifèrent pas in vitro (tout comme in vivo). Cette maladie touche essentiellement les enfants. La chirurgie n'est pas une stratégie de traitement proposé dans l'histiocytose, il est donc impossible de travailler sur des prélèvements humains. Néanmoins, dés que possible nous utiliserons au maximum le sprélèvements humains (sang, moelle et tissus) afin de caractériser plus précisement cette maladie et afin de ne pas faire appel aux modèles in vivo. Néanmoins, le modèle animal qui nous décrivons est à l'heure actuel le seul modèle permettant d'évaluer l'efficacité de nouveaux traitements et premettant de comprendre la physiopathologie de cette maladie.

Réduction

Le nombre de souris sera limité au minimum nécessaire. Comme le phenotype est parfaitement pénétrant et reproductible, un nombre minimal d'animaux par groupe permettra d'obtenir des résultats statistiquement significatifs. Aucun réplicat ne sera réalisé.

Raffinement

Les animaux feront l'objet d'une surveillance quotidienne avec examen clinique. Des points limites précoces ont été définis et seront strictement appliqués.. La maladie est lentement progressive comme chez l'homme, et son évolution sera surveillée par imagerie de luminescence, permettant un arrêt précoce si nécessaire. Une anesthésie générale par isoflurane sera réalisée lors de l'imagerie. Les animaux seront hébergés en groupe sociaux dans un environnement enrichi.

Choix des espèces

Génétique proche de celle de l’Homme. Modèle de choix en oncologie préclinique, permettant l'utilisation également de souris génétiquement modifiées: modèles de la maladie et détection de certaines acitivités cellulaires (luminiescence, fluorescence). Animaux jeunes, comme la population de patients.

800 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent des greffes sous-cutanées de cellules tumorales, une ablation des testicules pour une partie d'entre elles, puis des traitements par gavage et injections quotidiennes pendant 28 jours, la croissance des tumeurs pouvant provoquer douleur et irritation. Le porteur cherche à cibler des cellules responsables de la récidive du cancer de la prostate et affirme avoir mené en amont les études en culture 2D et 3D, aucun système in vitro ne reproduisant selon lui les stades du développement tumoral. Les souris atteignant un score de souffrance élevé seront mises à mort avant le terme.

Objectifs

Le cancer de la prostate est le cancer le plus diagnostiqué chez les hommes en France et le second en termes de mortalité par cancer. Pour les cancers de la prostate invasifs, la seule thérapeutique proposée est la castration chimique (déprivation en androgène) qui est efficace, dans un premier temps, mais dans 100% des cas la tumeur récidive en étant agressive (métastases). Dès lors, il n’existe aucun traitement efficace conduisant inéluctablement au décès du patient. Une équipe de recherche a identifié des cellules potentiellement initiatrices de cette récidive tumorale dans la prostate chez la souris, Dans un modèle de souris génétiquement modifié développant un cancer de la prostate résistant à la castration, la proportion de ces cellules est fortement augmentée. Ces cellules ont pu être isolées et caractérisées, ce qui a permis de déterminer deux cibles thérapeutiques théoriques exprimées par ces cellules. En utilisant deux drogues, chacune agissant sur une de ces cibles, nous montrons que ces drogues sont très efficaces pour tuer ces cellules et que leur effet est additif dans un modèle de culture en 3D, et ce en présence et en absence d’androgène. Ces cellules ont aussi été identifiées chez l’Homme. Sur une lignée cellulaire humaine de ce type de cellules issue d’une tumeur prostatique de patient, nous avons montrés la même efficacité de ces drogues. L’objectif de ce projet est d’évaluer/confirmer l’impact thérapeutique de ces deux composés chimiques, administrés seul ou en combinaison, sur le développement et la récidive tumorale chez la souris ayant reçue préalablement une greffe de ces cellules tumorales.

Bénéfices attendus

Pour améliorer la survie des patients développant des cancers de la prostate résistant à la castration, il est nécessaire d’identifier les cellules responsables de la récidive tumorale et de les cibler de façon thérapeutique. Les études préliminaires in silico et in vitro nous ont permis d’identifier une nouvelle population cellulaire possédant les propriétés requises à l’initiation de la récidive et en faisant donc une population cellulaire candidate. Des expériences in vitro, qui inhibent les capacités progénitrices et prolifératives de ces cellules nous ont permis de trouver deux protéines cibles. Ce projet permettrait de définir in vivo, chez la souris, si leurs inhibiteurs, administrés seuls ou en combinaison, sont capables d’inhiber le développement tumoral et/ou faire régresser une tumeur déjà établie dans un contexte naïf (présence d’androgènes) ou d’hormonothérapie (castration). Ces tests seront faits sur des tumeurs d’origine murine mais aussi humaine.

Procédures

Les interventions subies par les animaux seront : - 1- Des injections sous-cutanées de cellules tumorales primaires ou de lignées humaines. - 2- Des observations des tumeurs sous anesthésie gazeuse durant 30 min (isoflurane) après maximum trois mois de développement tumoral. - 3- Des chirurgies (ablations de testicules) de 15 min sous anesthésie gazeuse et sous analgésique (injection sous cutanée 30 min avant l’intervention puis à J+1 et à J+2 si nécessaire). - 4- Des traitements en injections (de moins d’une minute) intra péritonéal de drogues quotidiennement pendant 28 jours. - 5- Des traitements en gavage (de moins d’une minute) tous les quatre jours pendant 28 jours. Chaque animal subira une combinaison de ces interventions au cours des procédures : Pour la première partie, l’ensemble des souris (32), réparti en deux lots, sera soumis aux interventions 1 et 2. Pour les deux autres parties, les animaux seront soumis aux interventions 1 et 2 et les autres interventions dépendront ensuite des groupes : - le groupe A (96 souris) subira une chirurgie de castration (intervention 3) puis les animaux recevront des traitements comme suit : • 32 souris seront soumises à l’intervention 4 uniquement ; • 32 souris seront soumises à l’intervention 5 uniquement ; • 32 souris seront soumises aux interventions 4 et 5. - le groupe B (96 souris) recevront des traitements comme suit : • 32 souris seront soumises à l’intervention 4 uniquement ; • 32 souris seront soumises à l’intervention 5 uniquement ; • 32 souris seront soumises aux interventions 4 et 5.

Impact sur les animaux

Toutes les souris de la demande d’autorisation recevront par voie sous cutanée (bas du dos) deux injections (une à droite et une à gauche) mais toutes n’auront pas de développement de tumeur. S’il y a prise de greffe et formation de tumeur sous cutanée, les effets de la tumeur peuvent être indésirables et générer une certaine douleur lorsqu’elles dépassent un certain volume. La tumeur peut induire une tension de la peau à l’origine de démangeaison et d’irritation. L’ablation des testicules (procédures 2 et 3) est un acte non douloureux car réalisé sous anesthésie et analgésie mais il peut occasionner une hypothermie, une déshydratation et l’asséchement des yeux. Suite à la chirurgie, les animaux peuvent souffrir et la plaie chirurgicale peut présenter des signes d’inflammation ou d’infection. Les anesthésies lors des chirurgies et des séances d’imageries sont un stress. L’administration par gavage comporte un risque de perforation de l’œsophage ainsi qu’un risque d’arrivée de la solution dans les poumons, entrainant des signes de détresse respiratoire. Les injections intra péritonéales répétées peuvent induire une irritation et/ou une douleur au niveau de la zone d’injection.

Devenir

Chaque animal sera mis à mort : - soit parce qu’il atteint avant la fin un score supérieur ou égal à 3 de la grille d’évaluation indiquant une souffrance nécessitant sa mise à mort. - soit parce qu’il a dû être exclue (pas de prise de greffe tumorale). En revanche il ne sera pas mis à mort tout de suite si sa présence peut éviter l’isolement d’un individu encore en procédure. - soit parce qu’il est un animal d’intérêt ou contrôle pour lequel il est nécessaire à la fin de la durée de la procédure de prélever différents organes et la tumeur afin d’évaluer l’efficacité du traitement testé. Cet animal pourra appartenir soit à la branche des animaux témoins servant de référence, soit à une branche d’animaux traités.

Remplacement

Nous avons dans un premier temps mené l’étude par différentes approches pour aborder ces questions, incluant, des études de prédiction par analyse bio-informatiques de données transcriptomiques, des cultures cellulaires 2D et 3D in vitro, selon le principe de Remplacement. Pour remplir nos objectifs, nous sommes contraints d’utiliser des modèles murins, car aucun système in vitro et aucun modèle d’organismes plus simples ne permet de reproduire les différents stades du développement tumoral prostatique et de sa récidive post-castration.

Réduction

Selon le principe de Réduction, le nombre d'animaux utilisé est calculé de manière à obtenir la puissance statistique nécessaire à l’obtention de conclusions biologiquement pertinentes. En supposant une efficacité de greffe de cellules tumorales de 50%, il faudrait alors doubler l’effectif car une greffe sur deux ne se développera pas. Cependant, nous avons prévu deux injections de cellules par animal soit 1 prise de greffe par animal, ce qui compense cette efficacité faible. Comme indiqué précédemment, si la prise de greffe se montre plus élevée que 50%, nous ajusterons le nombre d’animaux à la baisse pour les étapes suivantes. Au contraire, si un des types cellulaires testés ne génère pas de tumeur, les expériences se basant sur l’injection de ces cellules ne seront pas réalisées. En revanche, des animaux pourraient être écartés de l’étude, il est donc nécessaire de prévoir un effectif supérieur à celui calculé dans cette section. C’est pour cette raison que nous avons fixé un nombre final de 16 animaux par condition, tenant compte de tous ces paramètres.

Raffinement

Pour s’assurer du bien-être des souris durant la croissance des greffes tumorales, elles bénéficieront de coton, de maisonnettes, de tunnels et de bâtonnets de bois à ronger afin de les occuper et afin qu’elles puissent se construire un nid. Les souris seront surveillées quotidiennement par les membres qualifiés de l'animalerie et lors des mesures de tumeur par la personne en charge du protocole afin de détecter tout signe de douleur. La chirurgie sera réalisée sous anesthésie générale et un analgésique sera administré en pré- et post-opératoire. A la suite de la chirurgie la souris sera réveillée au chaud et surveillée pendant les heures qui suivent et la bonne cicatrisation sera observée tous les jours durant la semaine qui suit l’opération par la personne en charge du protocole. Des points limites spécifiques à chaque étape ont été définis. Tout animal en souffrance sans possibilité de le soulager sera mis à mort. Si, pour des raisons de protocole (mise à mort de certains congénères ayant atteint un point limite), une souris devait se retrouver seule dans une cage, l’enrichissement sera augmenté.

Choix des espèces

La souris est préférée comme espèce car elle permet l’étude d’animaux génétiquement modifiés particulièrement informatifs pour la compréhension des mécanismes physiopathologiques. De plus, de nombreux outils d’analyses ont été développés et bien caractérisés dans cette espèce animale. Enfin, les modèles animaux créent le lien indispensable entre les tests in vitro et les études cliniques. Le modèle ici utilisé est préféré aux autres modèles de souris car c’est le meilleur modèle connu pour éviter toute réaction immunitaire et rejet de greffe de cellules tumorales tout particulièrement pour les cellules humaines.