Cancers
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- Troubles musculosquelettiques
- Troubles nerveux
- Troubles respiratoires
- Troubles sensoriels
- Troubles urogénitaux
Tests précliniques chez la souris modèle de leucémie
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
3 500 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dont 800 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère et 2 700 un niveau modéré. Elles reçoivent une greffe de cellules leucémiques humaines, des traitements à évaluer et jusqu'à huit prélèvements de sang, avec un suivi de la maladie par imagerie sous anesthésie. Le porteur agit comme prestataire de services pour des laboratoires publics ou privés qui testent leurs candidats-médicaments. Il affirme que le passage au modèle in vivo est "indispensable" et que la souris est le rongeur le plus utilisé pour modéliser cette maladie.
Objectifs
Les leucémies et maladies apparentées, en forte augmentation et affectant aujourd’hui 2,3 millions de patients dans le monde, sont le plus mortel des cancers du sang et touchent environ 9 000 personnes chaque année en France. Ce sont aussi le premier cancer de l’enfant. Le besoin médical insatisfait est donc considérable. Dans ce contexte, notre plateforme propose à ses partenaires de réaliser des tests précliniques chez la souris afin d'évaluer l'efficacité de leurs différentes stratégies thérapeutiques innovantes les plus prometteuses in vitro. L’objectif de cette demande est donc de développer des modèles précliniques robustes, pour évaluer l’effet anti leucémique in vivo de thérapies innovantes en utilisant des modèles de lignées cellulaires et des échantillons de patients leucémiques déjà bien caractérisés.
Bénéfices attendus
En tant que prestataire de services, nous réalisons ces études pour des laboratoires partenaires publics ou privés. Dans ce projet, nous offrons la possibilité à la communauté scientifique de pouvoir évaluer l’efficacité de nouveaux candidats thérapeutiques à l’aide de modèles précliniques dont nous assurons la reproductibilité et la robustesse nécessaires au développement des projets en immuno-oncologie. Bien que ces modèles demandent à être améliorés, ils ont permis de reproduire chez la souris certains aspects des pathologies humaines et, en complément des autres modèles expérimentaux, ils laissent ainsi espérer le développement dans un futur proche de thérapies innovantes.
Procédures
L’ensemble des animaux recevra des administrations de candidats thérapeutiques dont la fréquence et la route seront dépendantes de la pharmacocinétique du composé à évaluer. Unje partie des animaux subiront une transplantation de cellules leucémiques humaines (1 injection durant 1 min / animal) ainsi que des prélèvements sanguins (au maximum 8 sur 6 mois) réalisés sous anesthésie volatile ( 5 min/souris), en alternant les sites de prélèvement et espacés d’au minimum 15 jours afin de favoriser la cicatrisation. Enfin, lorsque possible, le développement de la leucémie sera effectué hebdomadairement par imagerie optique par bioluminescence, un procédé non invasif mais nécessitant l’anesthésie des souris (durée= 6 à 10 minutes/souris).
Impact sur les animaux
Les animaux seront transplantés avec des cellules leucémiques et développeront donc une pathologie humaine potentiellement grave. L'administration des traitements à évaluer constituera une nuisance sur les animaux. L'anesthésie ainsi que les pesées peuvent être source d'angoisse.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin des procédures afin de caractériser ex-vivo le développement leucémique en fonction des conditions expérimentales.
Remplacement
Notre projet se fera dans la continuité d'études in vitro. Le passage au modèle in vivo est une étape indispensable avant d’envisager un essai thérapeutique chez les patients. Nous avons besoin d’un modèle permettant de reproduire d’un point de vue phénoménologique toute la complexité de la croissance leucémique. Un organe isolé ou une espèce, autre que les mammifères, ne permettra pas d’évaluer la biodistribution du candidat thérapeutique évalué ni les éventuels phénomènes de résistance. La souris est alors le modèle rongeur le plus utilisé permettant de modéliser cette pathologie humaine et de faire un suivi de croissance leucémique.
Réduction
Ce projet sur 5 ans présente un nombre maximum de 3500 souris, cependant ces études seront menées avec un système de GO/No GO. Une première étape permettra de vérifier l’absence de toxicité des composés à évaluer. Si des problèmes de tolérance sont identifiés, l’étude de cette molécule sera interrompue. Dans le cas contraire, l’étude sur lignées cellulaires leucémiques transplantées sera initiée =étape 2. Pour l’étape 3, s’agissant de l’étude à partir de greffes de prélèvements de patients, seuls les composés ayant des résultats positifs à l’étape 2 seront lancés. Afin de réduire au strict nécessaire le nombre d’animaux, un calcul d’effectif pour chaque groupe sera réalisé sur la base de notre expérience et de la littérature scientifique du domaine. D’autre part, dès que possible, nous procèderons à la mutualisation de groupes contrôles.
Raffinement
Dans un souci de raffinement, le suivi du développement leucémique se fera par des mesures cinétiques utilisant des procédés peu ou pas invasifs (dosages sur prélèvements sanguins ou d'imagerie optique). De même, l’ensemble de ces procédures de prélèvements et d'imagerie sera réalisé sous anesthésie gazeuse. Afin d’améliorer le bien-être animal au cours de notre étude, les besoins physiologiques des animaux seront respectés (nourriture ad libitum, cages propres, enrichissement, stabulation en groupe). L’apparition de signes d’inconfort ou d’éventuelle souffrance nous conduira à choisir l’action appropriée (comme par exemple l'apport d'un analgésique) à mener en fonction d’une grille de score du bien-être. Les animaux seront hébergés dans des salles dont les paramètres d’ambiance sont contrôlés (température ; renouvèlement d’air ; éclairage artificiel avec alternance jour/nuit). Afin de respecter leur instinct grégaire, les souris seront stabulées par petits groupes de 3 à 5 dans des cages dont l’environnement est enrichi à l’aide de copeaux de bois compactés et/ou de coton. Les animaux feront l’objet d’une surveillance quotidienne par du personnel compétent afin de détecter précocement toute altération du bien-être animal.
Choix des espèces
Le recours à l’expérimentation animale se justifie par l’impossibilité réglementaire de conduire ce type de développement chez l’homme en l’absence de données précliniques. Le projet nécessite l’utilisation d’une espèce de la classe des mammifères proche de l’homme pour sa physiologie. L’accessibilité à des lignées murines immunodéficientes constitue un avantage déterminant pour le développement de notre approche, permettant la transplantation de cellules d’un individu d’une espèce donnée (humaine) chez un individu hôte d’une espèce différente (souris). Nous utiliserons les paramètres décrits dans la littérature pour ce type de modèle d’injection de cellules leucémiques humaines, c’est à dire des souris « jeunes adultes » âgées de 6 à 12 semaines au moment de la greffe.
Etude du rôle du métabolisme et du transport du lactate dans le micro-environnement tumoral du glioblastome
- Recherche appliquée
- Cancers
3 140 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère, 3 120 individus étant classés en sévère. Elles subissent des chirurgies stéréotaxiques pour implanter virus et cellules de glioblastome, une résection tumorale, des cycles d'injections de témozolomide et de tamoxifène, ainsi que deux irradiations et des prélèvements sanguins réguliers. Le porteur indique que la tumeur cérébrale, la chirurgie et les traitements peuvent provoquer douleurs, perte de poids, désorientation et déséquilibre, la mise à mort intervenant à l'atteinte d'un point limite. Il reconnaît disposer de co-cultures et d'organoïdes mais les juge "simplistes" et affirme qu'un modèle in vivo est "nécessaire" pour le microenvironnement tumoral.
Objectifs
Le glioblastome (GB) est la tumeur cérébrale la plus commune et agressive chez l’adulte. Les patients atteints de GB subissent généralement une résection chirurgicale pour éliminer autant que possible la tumeur cérébrale. Après la chirurgie, dans le but d’éliminer les cellules cancéreuses restantes, une radiothérapie et une chimiothérapie sont administrées aux patients. Malheureusement, ce traitement standard actuel n'empêche pas la tumeur de récidiver. Même après élimination de la majorité de la masse tumorale, quelques cellules restantes se multiplient et se régénèrent dans une autre partie du cerveau où la chirurgie n'est plus possible. Le métabolisme cellulaire, qui permet de fournir de l’énergie aux cellules, a un impact significatif dans la progression du cancer, ainsi que dans la résistance thérapeutique des tumeurs. Cibler le métabolisme représente donc une stratégie pour éliminer les cellules cancéreuses. Notre objectif est de comprendre les échanges métaboliques entre les cellules du GB et les cellules du micro-environnement. En utilisant des modèles animaux dont certains types cellulaires (neurones, cellules immunitaires) sont dépourvus de gènes impliqués dans le métabolisme, nous étudierons l’impact du métabolisme des cellules du micro-environnement dans la croissance et l’invasion tumorale. Nous appliquerons également le protocole standard utilisé pour les patients atteints de GB (résection, rayonnements ionisants et chimiothérapie) pour évaluer le bénéfice de combiner le traitement actuel avec l’inhibition du métabolisme dans le micro-environnement tumoral.
Bénéfices attendus
Notre étude permettra i) de mieux comprendre le rôle du métabolisme dans le micro-environnement tumoral et son impact sur la progression tumorale et l’invasion ; ii) de caractériser les échanges métaboliques entre les cellules du glioblastome et leur micro-environnement ; iii) d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques. Ainsi, notre étude pourra offrir la possibilité de mettre en place, couplée au traitement actuel standard utilisé pour traiter le glioblastome, de nouvelles stratégies thérapeutiques en ciblant le métabolisme des cellules tumorales, mais également celui des cellules du micro-environnement, afin de freiner la progression tumorale et l’invasion des tumeurs de glioblastome dans des zones où la chirurgie n’est plus possible, et par conséquent d’améliorer la survie des patients.
Procédures
- Les animaux seront soumis à des chirurgies stéréotaxiques pour implanter des virus. Les chirurgies stéréotaxiques sont des procédures qui durent environ 25 minutes et seront réalisées une fois. - Les animaux seront soumis à des chirurgies stéréotaxiques pour implanter des cellules de glioblastome. Les chirurgies stéréotaxiques sont des procédures qui durent environ 25 minutes et seront réalisées une fois. - Les animaux seront soumis à une résection tumorale. Cette chirurgie dure 30 minutes et sera réalisé une fois. - Les souris seront soumises à des injections intrapéritonéales de Témozolomide chaque jour pendant 5 jours, après 2 jours de repos un nouveau cycle de 5 jours de traitement sera réalisé. Les cycles de traitement seront répétés sur une durée de 28 jours. L'injection dure moins d'1 minute par souris. - Les souris seront soumises à des injections intrapéritonéales de Tamoxifène chaque jour pendant 5 jours. L'injection dure moins d'1 minute par souris. - Les souris seront soumises à des rayonnements ionisants 2 fois à 4 jours d'intervalle. Cela dure 5 minutes par souris. - Les souris seront soumises à des prises de sang chaque 15 jours. Cela dure 5 minutes par souris.
Impact sur les animaux
L'irradiation et le Témozolomide peuvent induire des symptômes ressemblant à l'anxiété, des troubles de la mémoire spatiale et d'apprentissage chez la souris. Une perte de poids peut être observé après irradiations. Une perte de la pigmentation peut également être observé après l’irradiation, les poils des souris C57BL/6 peuvent devenir gris après l’irradiation. Une irritation au point d’injection peut être observé après le traitement de TMZ par IP. Les souris seront exposées à des douleurs post chirurgie à l’issue des stéréotaxies (injection des cellules de glioblastome, résection tumorale et injection des virus). Le développement de tumeurs cérébrales, l’injection du virus ainsi que la résection peuvent générer des souffrances se manifestant par des pertes d’appétit donc de poids, des signes neurologiques invalidants (désorientation, déséquilibre).
Devenir
Suite à la génération des mignées de souris KO, les animaux seront utilisés pour l'implantation de cellules de glioblastome pour analyser leur survie et la tumorigenèse. Tous les animaux seront mis à mort dès l'atteinte d'un point limite.
Remplacement
Nous avons isolé des cellules de glioblastome de type souche à partir de tumeurs de différents patients. Nous avons obtenu des données robustes en utilisant ces modèles in vitro pour supporter l’hypothèse que le lactate a un rôle clé dans la prolifération et l’invasion des cellules de glioblastome. Nous souhaitons maintenant connaître son rôle dans le micro environnement. Nous avons établi des cultures de neurones corticaux de souris et nous les avons mises en co-culture avec des cellules de glioblastome isolées de patients, pour étudier le rôle des neurones dans la prolifération et l’invasion des cellules de glioblastome. Ce modèle de co-culture nous a permis de voir que les neurones favorisaient la prolifération cellulaire et l’invasion des cellules de glioblastome. Cependant, ce modèle est très simpliste et ne reflète pas la complexité du cerveau et de son micro environnement. Bien que des modèles d’organoïdes soient développés, ces modèles ne sont également pas parfaits. En effet, les composants immunitaires dans les cultures organoïdes qui ne peuvent être maintenus que pendant une courte période. Le manque de cellules endothéliales et de système vasculaire tumoral est également un problème majeur qui limite l'utilité des organoïdes des tumeurs cérébrales, car le système microvasculaire est un composant majeur de l'environnement tumoral, ce qui peut affecter la croissance des cellules tumorales et l'effet immunitaire antitumoral. Il est donc nécessaire que nous passions maintenant à un modèle in vivo, pour étudier le rôle du lactate dans le micro environnement tumoral du glioblastome.
Réduction
Une manip pilote avec un petit groupe d'animaux est tout d'abord réalisé pour définir les meilleures conditions d’implantation (coordonnées stéréotaxiques) pour l’injection des virus. Nous avons mis en place des stratégies pour réduire le nombre de souris en utilisant le même groupe de souris pour obtenir plusieurs résultats. Par exemple, l'imagerie bioluminescente est une méthode non invasive qui nous permet suivre la progression de la tumeur dans le temps tandis que les mêmes souris peuvent être maintenues pour générer les courbes de survie ou bien pour les analyses immunohistochimiques. Le même groupe de souris sera utilisé pour évaluer la survie et pour les prélèvements sanguins pour analyser les métabolites présents dans le sang.
Raffinement
Les animaux sont hébergés en cages collectives, garnies de litières leur permettant de reproduire un comportement naturel de fouissage et d’un enrichissement constitué d’un nid végétal et de tubes de cartons, pour leur permettre d’explorer, de jouer et de ronger. Ces cages offrent aux animaux un espace important pour se redresser. Les chirugies (implantation des cellules, virus et résection) se déroulent sur animaux anesthésiés. Les animaux sont placés sur tapis chauffant pour éviter l'hypothermie. Des analgésiques sont donnés avant la chirurgie. L'incision de la peau de la tête se fait suite à une anesthésie locale. Les animaux ont du gel ophtalmique avant la chirurgie afin de réduire la sécheresse oculaire. Une injection de saline est réalisée pour éviter une déshydratation de l’animal. En cas de perte de poids par rapport au poids initial, du nursing sera mis place. Postopération (résection), un analgésique est administré 2 fois par jours pendant les 72h suivant l’opération. Du geldiet est déposé dans le fond de la cage pour prévenir de la perte de poids. Pour le suivi de la croissance tumorale, les souris seront anesthésiées pour mesurer la bioluminescence. Du gel ophtalmique est déposé sur leurs yeux pour éviter un dessèchement de la cornée. Les souris sont réchauffées grâce à une plaque chauffante à 37°C placée dans l’imageur. Lors de la session d’IR, du gel ophtalmique est déposé sur leurs yeux pour éviter un dessèchement de la cornée. Une injection de saline est réalisée en sous-cutané pour éviter une déshydratation de l’animal. Du geldiet est mis dans le fond de la cage pour palier au possible perte de poids suite aux IR. Une irritation au point d’injection peut être observé après les injections IP (TMZ, Tamoxifène) répétées. Les souris sont massées au niveau du point d’injection. Suite à la prise de sang, une injection de saline est réalisée. Les animaux sont surveillés quotidiennement pour détecter l’apparition d’éventuels effets secondaires. Des points limites sont définis.
Choix des espèces
Des souris immuno compétentes recevront des cellules de types souches de glioblastome d’origine murine. Ce modèle nous permet d’étudier le rôle du micro-environnement dans le développement tumoral. Des souris immunodéprimées recevront des cellules de types souches de glioblastome d’origine humaine. Ces souris permettent d'implanter des cellules humaines sans que le système immunitaire ne rejette la greffe. Le laboratoire a une grande expérience d'implantation de cellules de glioblastome dans ces modèles et nous avons l'habitude du développement du glioblastome dans ces souris. Les tumeurs se développent de manière très reproductible dans ces modèles, gage d’utilisation de moins d’animaux pour nos expériences. De plus, ces modèles sont idéaux d'un point de vue préclinique, car nous reproduisons grâce aux cellules de type souche des caractéristiques complexes observées chez les patients humains. Nous utiliserons des souris de 7 à 9 semaines pour les injections de cellules tumorales pour avoir une croissance tumorale optimale. En effet, les expériences peuvent s’étaler sur plusieurs mois, donc l’implantation dans de jeunes animaux permet de s’affranchir de l’affaiblissement d’individus plus âgés. Les KO seront induits 2 semaines avant l'implantation des cellules de glioblastome, nous utiliserons donc des souris de 5 à 7 semaines pour l'injection de tamoxifène. Les KO Mct2 dans les neurones seront induits 2 semaines avant l'implantation des cellules de glioblastome, nous utiliserons des souris de 5 à 7 semaines pour l'implantation des virus. Le délai de 2 semaines entre ces 2 procédures (injection de tamoxifène ou de virus) et l'implantation des cellules de glioblastome, a été choisi pour permettre de laisser le temps au KO de se faire dans les cellules, et aux souris de récupérer de ces procédures avant la chirurgie.
Traitements ciblant EZH2 dans l’initiation et le développement de la leucémie aiguë promyélocytaire
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
200 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélever la moelle, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère, 170 individus étant classés en sévère. Elles reçoivent une irradiation sublétale aux rayons X, une greffe de cellules leucémiques par voie intraveineuse, puis des traitements par acide rétinoïque et épidrogues, avec des prélèvements sanguins sous anesthésie. Le porteur indique que la leucémie et les traitements peuvent entraîner perte de poids et dégradation de l'état, et fixe un point limite à 20 % de cellules leucémiques circulantes. Il reconnaît avoir déjà montré in vitro l'effet de l'association testée, mais affirme que le microenvironnement médullaire rend le modèle murin "nécessaire".
Objectifs
Une proportion rare de leucémies aiguës promyélocytaires (APL) présente un réarrangement chromosomique entraînant la juxtaposition des gènes RARA (récepteur de l’acide rétinoïque alpha) et PLZF (Promyelocytic leukaemia zinc finger protein), avec production d’une oncoprotéine hybride à l’origine du développement de la maladie. Dans ce cas particulier de fusion PLZF-RARA, le traitement conventionnel par l’acide rétinoïque (ATRA, qui permet une rémission dans les autres types d’APL) se heurte à une résistance des cellules leucémiques et une rechute chez les patients. Nos travaux précédents ont mis en évidence dans une lignée de leucémie myéloïde aiguë une nouvelle interaction au mécanisme original entre PLZF et EZH2 (Enhancer of Zeste Homolog 2), un facteur responsable de la réduction d'activité de nombreux gènes. Or, l'implication d'EZH2 dans le développement d'hémopathies malignes a été mise en évidence dans de nombreuses études et EZH2 est une cible thérapeutique pour laquelle des inhibiteurs sont actuellement en développement. Nous souhaiterions donc nous intéresser au rôle de cette interaction entre PLZF et EZH2 dans l'initiation et le développement de l'APL exprimant la fusion PLZF-RARA. Nous avons obtenu des résultats préliminaires in vitro encourageants, montrant que l'inhibition d'EZH2 était associée à une moindre capacité de prolifération dans une lignée cellulaire exprimant PLZF-RARA. Nous souhaitons donc tester maintenant l’effet d'inhibiteurs d'EZH2 (épidrogues) sur le développement tumoral d'APL PLZF-RARA traitées à l'acide rétinoïque (ATRA, traitement conventionnel des APL), afin de déterminer si l'association d'une épidrogue au traitement conventionnel permet de contourner la résistance et de réduire la progression tumorale.
Bénéfices attendus
Nous attendons de ce projet qu'il révèle de nouvelles pistes pour déterminer si l'association de différentes épidrogues au traitement classique par l'acide rétinoïque permet de contourner les résistances et de réduire la progression tumorale des APL.
Procédures
Les animaux seront soumis à des prélèvements sanguins, sous anesthésie gazeuse (prélèvement soit unique, soit hebdomadaire selon la procédure). L'anesthésie dure 2 à 3 minutes au cours desquelles le prélèvement, effectué en 10 à 20 secondes, est réalisé. Les animaux receveurs de greffe subiront une irradiation sub-léthale réalisée via une exposition des animaux aux rayons X d'environ 2 minutes. La greffe de cellules leucémiques qui s'ensuit par injection intraveineuse est réalisée sous anesthésie gazeuse. L'anesthésie dure 2 à 3 minutes au cours desquelles l'injection des cellules, effectuée en quelques secondes, est réalisée. Les animaux seront soumis à des traitements ATRA et épidrogues (durée 1 à 2 semaines, injection 3 fois par semaine ou tous les 2 jours selon la greffe), par des injections intrapéritonéales nécessitant chacune quelques secondes d'intervention sur l'animal.
Impact sur les animaux
Les animaux seront soumis à des prélèvements sanguins, sous anesthésie gazeuse (prélèvement soit unique, soit hebdomadaire selon la procédure). Les animaux receveurs de greffe seront soumis à une irradiation sub-léthale et une greffe de cellules leucémiques par injection intraveineuse sous anesthésie gazeuse. Les animaux seront soumis à des traitements ATRA et épidrogues (durée 1 à 2 semaines, injection 3 fois par semaine ou tous les 2 jours selon la greffe), par injections intrapéritonéales. Le développement de la maladie et les traitements étant susceptibles d’entraîner une perte de poids et une dégradation de leur état, les animaux seront soumis à une observation quotidienne et à des évaluations à l'aide de la grille de score, permettant de prévenir les effets délétères et gérer la douleur. Nous serons vigilants sur l’altération du bon fonctionnement des cellules sanguines de l'animal qui pourrait survenir du fait du développement de la leucémie, et notamment une possible baisse de l’hématocrite. C'est pourquoi nous réaliserons un suivi précoce et prédictif grâce aux appareils dédiés à l’hématologie vétérinaire de notre laboratoire, en quantifiant la proportion de cellules leucémiques dans le sang. Cette mesure nous permet, grâce à notre expérience de ce modèle, de fixer un point limite de 20% de cellules leucémiques circulantes afin de rester en-deçà de l'apparition d'une formule sanguine anormale.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à la fin des procédures, afin de prélever les moelles qui seront regreffées et utilisées pour réaliser les analyses moléculaires et cellulaires.
Remplacement
Le but du projet est de mieux comprendre les processus de régulation de l’hématopoïèse pathologique, l'hématopoîèse étant définie comme le processus de production de toutes les cellules sanguines dans la moelle osseuse. Cette régulation implique des mécanismes intrinsèques aux cellules, mais aussi une communication cellulaire avec des facteurs microenvironnementaux de la moelle osseuse (facteurs extrinsèques). Ces deux types de mécanismes sont entièrement imbriqués du fait d’un dialogue permanent entre les cellules hématopoïétiques et leur microenvironnement. Il est donc nécessaire de replacer la cellule dans son contexte et d’avoir recours aux modèles murins. Cependant, nous avons pu récemment utiliser des modèles in vitro pour montrer les effets bénéfiques de l’association d'une épidrogue avec l’acide rétinoïque sur les cellules leucémiques. Nous souhaitons donc tester l'hypothèse d'un bénéfice de cette association in vivo, aux doses recommandées dans la littérature.
Réduction
Bien que le recours aux modèles murins soit rendu nécessaire par l’existence reconnue de mécanismes de régulation des cellules hématopoïétiques par le microenvironnement, nous limiterons au maximum le nombre d'animaux. Pour cela, nous nous baserons sur les résultats obtenus in vitro afin d'optimiser les combinaisons de drogues à tester et nous utiliserons les techniques novatrices d’analyses moléculaires à l’échelle de la cellule unique (largement optimisées et maîtrisées au sein du laboratoire) afin de pallier la problématique de l’hétérogénéité tumorale, et réduire ainsi le nombre d’animaux pour résoudre cette hétérogénéité. Notre projet nécessitera 200 souris NSG, permettant d'évaluer l'action potentiellement bénéfique d'une association d'épidrogues au traitement conventionnel par l'ATRA. Le nombre d’animaux a été optimisé grâce à notre expérience du modèle : nous avons ajusté le nombre d'animaux au minimum requis pour l'obtention du nombre de cellules suffisantes pour réaliser les analyses moléculaires, et permettant également d'avoir un échantillonnage statistiquement interprétable.
Raffinement
Le suivi du développement des pathologies se fera par des mesures cinétiques précoces et prédictives, notamment la détermination de la quantité de cellules leucémiques dans le sang par des mesures en cytométrie d'un rapporteur permettant de distinguer l'origine des cellules (celllules leucémiques PLZF-RARA ou cellules sanguines des souris NSG). Les prélèvements sont réalisés sous anesthésie gazeuse par du personnel compétent. Les conditions d’hébergement respectent les besoins physiologiques et le bien-être des animaux. Les animaux seront hébergés dans des salles dont les paramètres d’ambiance sont contrôlés (température : 20-22°C ; renouvellement d’air : 15 volumes/heure ; éclairage artificiel : 12h jour / 12h nuit). La nourriture et l’eau sont fournies ad libitum. Afin de respecter leur instinct grégaire, l’hébergement des animaux se fait en confinement en cages individuellement ventilées à raison de 3 à 5 souris par cage. L’environnement est enrichi à l’aide de coton, de lanières de papier utiles à la nidification, et éventuellement d’un dôme. Les animaux feront l’objet d’une surveillance quotidienne par du personnel compétent afin de détecter précocement toute altération du bien-être animal. L’apparition de signes d’inconfort ou d’éventuelle souffrance nous conduira à choisir l’action appropriée à mener en fonction d’une grille de score spécifique de ces modèles de pathologie, avec mise en place si nécessaire d’une analgésie spécifique. En fonction des scores obtenus, nous faciliterons l’accès à la nourriture en positionnant les croquettes dans le fond de la cage.
Choix des espèces
L’hématopoïèse donnant naissance à un système immunitaire adaptatif n’est présente que chez les vertébrés. Ceci restreint l’étude des mécanismes moléculaires de l’hématopoïèse à ces derniers, parmi lesquels le poisson zèbre et la souris sont les modèles génétiques les mieux caractérisés. L’apport historique et la disponibilité des modèles souris dans l’étude du système hématopoïétique, notamment pathologique, et notre expertise dans les outils développés chez cette espèce conduisent logiquement à l'utilisation de la souris comme le modèle le plus pertinent pour les expérimentations proposées. Toutes les expérimentations seront conduites chez des souris adultes, agées de 7 à 10 semaines, âge où le système hématopoïétique et son microenvironnement sont définitivement matures, et qui correspond à une fenêtre optimale de prise de greffe des cellules leucémiques.
Modèles de cancerologie expérimentale par cellules de carcinome colique pour l’évaluation de nouvelles thérapeutiques par imagerie in vivo
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
3 420 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. On leur induit un cancer colorectal par chirurgie ou par injection, puis elles subissent jusqu'à deux imageries par semaine pendant neuf semaines sous anesthésie, jusqu'à cinq traitements hebdomadaires pendant six semaines et des prélèvements sanguins en sous-mandibulaire sur animal vigile. Le porteur indique que les tumeurs sous-cutanées, coliques et péritonéales peuvent provoquer des difficultés de locomotion, des diarrhées et des occlusions intestinales. Il affirme que l'étude des tumeurs et métastases ne peut pas être modélisée in vitro et qu'aucune autre méthode n'apporterait un niveau d'information équivalent.
Objectifs
Le cancer colorectal représente un défi majeur de santé publique en raison de sa gravité et de l’augmentation croissante des cas nouvellement diagnostiqués en France et à travers le monde. Malgré des avancées significatives en termes de survie grâce aux chimiothérapies à base d’anticorps thérapeutiques, certains patients ne répondent pas ou peu aux traitements. Il est donc nécessaire de développer de nouvelles stratégies afin d’améliorer l’efficacité antitumorale et de lutter contre les phénomènes de résistance.
Bénéfices attendus
Il s’agit d’étudier par imagerie in vivo des modèles de cancer colorectal à des fins de compréhension de mécanismes fondamentaux ou pour l'évaluation de nouveaux médicaments.
Procédures
Induction de cancer colorectal : 1 acte par animal soit par chirurgie (15min max d’intervention sous anesthésie générale) soit sans chirurgie : injection intrapéritonéale (quelques secondes), injection sous cutanée (quelques secondes sous anesthésie générale), injection par endoscopie (5-10min sous anesthésie générale) Suivi par imagerie : au maximum 2 examens non invasifs par semaine pendant 9 semaines sous anesthésie générale. Traitements : au maximum 5 traitements par semaine pendant 6 semaines par voie orale, intrapéritonéale ou intraveineuse Prélevement de sang sur animal vigile au niveau sub mandibulaire volume maximal de 130μL( en 3 fois sur 24h ou en 1fois/jour sur 5 jours) pour une souris de 25g .
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables attendus pour les animaux sont liés au développement de foyers tumoraux au niveau sous-cutané ainsi qu’au niveau du colon et des viscères. Une difficulté de locomotion peut éventuellement s'installer lorsque la tumeur sous cutanée évolue et des diarrhées ou occlusions intestinales peuvent apparaître lors de l’évolution des tumeurs du colon ou des métastases péritonéales. La définition de points limites, le suivi quotidien, les pesées ainsi que la grille de scoring nous permettront d’anticiper toute douleur ou souffrance qui seraient induites. Nous n’attendons pas de douleur ou d’intolérance liées aux composés tests.
Devenir
Toutes les souris seront mise à mort à l'issue de chaque procédure car elles ne peuvent pas être réutilisées pour la procédure suivante ou une autre étude.
Remplacement
L'étude de tumeurs ou métastases résulte de l’interaction de nombreux types cellulaires et ne peut pas être modélisée in vitro. Aucune autre méthode expérimentale ne serait en mesure d’apporter un niveau équivalent d’information que la procédure expérimentale impliquant l’utilisation d’animaux vivants.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés dans ce projet est réduit au minimum sans toutefois compromettre les objectifs. Les groupes témoins seront regroupés lorsque cela sera possible. La mise en oeuvre de l'imagerie (bioluminescence et échographie) permettra de suivre le même animal au cours du temps ce qui permet de réduire significativement leur nombre.
Raffinement
Les méthodes d'imagerie mises en oeuvre sont non invasives et les actes réalisés sous anesthésie ce qui limite la douleur et le stress infligé au cours de l’expérimentation. Par ailleurs, les souris seront hébergées en portoir ventilé, dans des cages disposant d’un environnement enrichi et en accord avec les directives européennes. L'induction des modèles tumoraux sera réalisée sous anesthésie générale. Durant les actes de chirurgie, la douleur sera également prise en charge par l'utilisation d'antalgiques (paracétamol) la veille et 24h post opératoire et par l’administration d'anti inflammatoire (tolfédine) le jour et 24h post opératoire. Des grilles de scoring avec les points limites prédictifs seront mis en place et le personnel examinera les animaux quotidiennement afin d'anticiper la souffrance de l'animal.
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. Par ailleurs il existe des souris immunodéficientes bien adaptées pour les implantations de cellules d'origine humaine. Modèle de cancer réalisable chez le jeune animal (6 à 10 semaines). A ce stade, la croissance et le développement des tumeurs sont optimaux. Sur des animaux plus âgés, il est possible qu’une légère immunocompétence apparaisse, augmentant ainsi le risque de rejet de greffe tumorale.
Détermination de la dose maximale tolérée de molécules thérapeutiques ciblées
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Cancers
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Troubles nerveux
2 520 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue par ponction intracardiaque sous anesthésie, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent chaque jour, pendant seize jours au maximum, des composés par voie orale, intraveineuse, intrapéritonéale ou sous-cutanée, pour déterminer la dose maximale tolérée d'inhibiteurs de kinases. Le porteur annonce comme seul effet indésirable attendu une perte de poids, et prévoit la mise à mort de tout animal atteignant un point limite. Il conclut que le recours à la souris est "indispensable" parce que les tests in vitro ne prédisent pas la toxicité d'un organisme vivant.
Objectifs
Le projet s'inscrit dans un contexte de développement de nouvelles molécules thérapeutiques ciblées de la classe des inhibiteurs de protéines kinases conçues par "fragment based drug design", dans le but de traiter des pathologies à fort besoin médical en santé humaine : maladies inflammatoires, pathologies affectant le système nerveux périphérique et central, et cancers. L’approche du « fragment-based drug design », ou conception de médicaments par la méthode des fragments, consiste à cribler des molécules organiques de masse moléculaire très faible (fragments) qui n’ont la plupart du temps qu’une faible affinité pour la cible compte tenu de leur taille. Le criblage va se faire contre une cible thérapeutique choisie dans le cadre d’une pathologie particulière. Il va s’agir ensuite de combiner différents fragments identifiés et/ou de les faire évoluer en se basant sur la structure tridimensionnelle de la protéine cible considérée pour obtenir un candidat médicament de forte affinité et spécificité pour la cible étudiée. Ce projet se situera dans la phase d’évaluation préclinique du médicament qui marque les premiers pas de son développement. Les études précliniques ont pour but de collecter des données d’ordre pharmacologique, pharmacocinétique et toxicologique, le tout sur des modèles de cellules mises en culture et au sein d’organismes animaux vivants. Les études sur les modèles de cellules en culture et la pharmacocinétique in vivo des composés à tester auront déjà été évaluées en amont de ce projet, qui quant à lui permettra d’obtenir des informations sur la toxicité du composé test. Après avoir selectionné les molécules in vitro à travers des cribles biologiques pertinents, il est nécessaire d'évaluer la dose maximale tolérée in vivo. En effet, le développement de tout nouveau composé thérapeutique nécessite l'évaluation du rapport bénéfice/risque entre les doses thérapeutiques efficaces, et les effets secondaires et les niveaux de toxicité potentiels, suceptibles de diminuer ou annuler les effets curatifs de nouvelles molécules. L'importance d'évaluer les propriétés toxiques des molécules candidates ne peut donc pas être sous évaluée. L'objectif du projet est de déterminer la gamme optimale de doses de la molécule ne générant pas d'effets indésirables chez la souris, ainsi que ses paramètres posologiques (dose et fréquence d’administration).
Bénéfices attendus
Ce projet a pour objectif d'identifier la plage de dose utilisable d'une nouvelle molécule thérapeutique ciblée, c’est à dire ne générant aucun effet indésirable chez la souris. Ceci permettra d’optimiser sa posologie pour l’évaluation de son activité biologique sur des modèles murins de pathologies humaines, mais également d'ajuster la dose initiale utilisée lors des essais cliniques. Ce projet s'inscrit dans un contexte de thérapie ciblée qui regroupe un ensemble de traitements qui s’intègrent dans une stratégie thérapeutique dite « de précision ». Ce terme est utilisé en oncologie pour caractériser les médicaments qui ciblent spécifiquement une protéine et/ou un mécanisme impliqués dans le développement tumoral, de manière à les bloquer. En théorie leur cible n’est censée être présente (ou surexprimée) que dans les cellules tumorales de certains patients, ces médicaments sont donc à priori sans effet sur les cellules saines, en opposition aux cytotoxiques qui agissent sur leur cible mais aussi sur de nombreuses autres cellules (d’où leurs effets indésirables). A plus long terme cette évaluation de nouveaux composés a donc pour but de sélectionner les meilleures molécules thérapeutiques, présentant peu ou pas d'effets indésirables dûs au traitement, pour le traitement de maladies à forts besoins médicaux non satisfaits (maladies neurodégénératives, inflammatoires et cancer) et ainsi améliorer la prise en charge des patients.
Procédures
Les animaux se verront administrer des composés test quotidiennement ou biquotidiennement pendant 16 jours maximum. Les administrations seront faites par injection du produit par voie orale ou intraveineuse ou intrapéritonéale ou sous-cutanée. A la fin de la procédure expérimentale, les animaux seront anesthésiés avec une injection par voie intrapéritonéale et une ponction intracardiaque sera réalisée. Les animaux seront pesés quotidiennement.
Impact sur les animaux
L'effet indésirable attendu suite à l'administration d'une nouvelle molécule est une perte de poids.
Devenir
Les animaux sont euthanasiés, ils ne peuvent pas être réutilisés car cela risquerait d’introduire un biais dû aux possibles interactions entre les composés testés.
Remplacement
Les molécules testées dans ce projet sont systématiquement préalablement évaluées in vitro pour leur paramètres physico-chimiques, leur activité biologique, leur selectivité pour la cible visée et leur toxicité. Si ces tests sont nécessaires et permettent d'identifier les meilleures molécules candidates, ils ne permettent malheureusement pas de prédire la toxicité in vivo. Ces approches expérimentales ne constituent donc pas des méthodes alternatives ou substitutives à la complexité d’un organisme vivant. L'effet de l’administration du composé test in vivo résulte de l'interaction entre de nombreux mécanismes physiologiques qui ne peuvent être reproduits in vitro. Le recours à l’utilisation d’un modèle animal est donc indispensable.
Réduction
Le nombre d'animaux par groupe a été determiné de manière statistique afin d'obtenir des résultats analysables avec un test statistique. La réduction du nombre d'animaux utilisés dans ce projet passe également par l'optimisation de l'utilisation des groupes contrôles : dans la mesure du possible des études pourront être définies pour tester plusieurs molécules en parallèles afin de limiter l’utilisation d’animaux dans les groupes contrôles.
Raffinement
Un soin particulier sera apporté au raffinement et à l'anticipation des points limites au cours du projet. Le suivi quotidien individuel des animaux par le biais de leur observation et pesées quotidiennes permettra de minimiser au mieux les nuisances induites par l’étude. Dans le cas de l’atteinte de l’un des points limites définis dans le projet l’animal sera euthanasié. En cas d'approche de ces critères des croquettes mouillées seront mises à disposition des animaux pour éviter d'atteindre les points limites.
Choix des espèces
Ce projet s'inscrit dans un contexte de développement d'inhibiteurs de kinases pour le traitement de pathologies dans différentes aires thérapeutiques : oncologie, maladies inflammatoires et pathologie du système nerveux. La majorité des modèles animaux développés pour ces pathologies sont des modèles de souris génétiquement modifiées, souris transgéniques pour les pathologies inflammatoires et système nerveux, souris immunodéficientes pour les modèles en oncologie. Afin de tester l'activité biologique in vivo des molécules développées il est donc nécessaire d'avoir recours à ces modèles murins. Dans ce projet il n'y aura pas d'induction de pathologie, cependant ces études de détermination de la dose maximale tolérée serviront pour la suite de l’évaluation préclinique du médicament (notamment pour les études d’efficacité). Il est donc prévu d’utiliser la même souche pour ce projet et pour les études d’évaluation de l’efficacité afin d’éviter l’apparition d’une toxicité innatendue liée à la différence de souche lors de l’étude d’efficacité. Les animaux seront adultes, soit 8 à 10 semaines lors du début de l’étude, afin d’avoir un système immunitaire, hormonal et métabolique mature dans le but d’obtenir la réponse recherchée sans biais.
Réponse immune anti-tumorale : faisabilité, innocuité, caractérisation et optimisation après radiofréquence hépatique et immunothérapie intratumorale chez le porc
- Recherche appliquée
- Cancers
20 cochons vont être utilisés, tous tués à l'issue pour prélèvements, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit sous anesthésie une destruction par radiofréquence de trois zones du foie et l'injection d'un gel immunostimulant, puis des prélèvements sanguins tous les trois jours sur deux semaines, pour vérifier la tolérance d'un traitement avant un essai clinique humain. Le porteur indique que le gel pourrait migrer et provoquer une embolie pulmonaire menant à une mise à mort précoce, tout en jugeant ce risque improbable. Il affirme que l'expérimentation animale n'est pas "substituable" et retient le porc pour son foie proche de celui de l'humain.
Objectifs
Des métastases hépatiques compliquent l’évolution de 50% des cancers colorectaux (CCR), dont le traitement chirurgical ne peut être réalisé que dans moins de 20% des cas. Après chirurgie complète la moitié des malades développent une récidive dans le foie, évolution de métastases non visibles au moment de la chirurgie. L’efficacité des traitements est limitée par une toxicité non sélective de la chimiothérapie, par la sélection de cellules tumorales résistantes au traitement et par l’insensibilité des cancers digestifs à l’immunothérapie classique. Les objectifs de notre projet d’essai clinique sont de démontrer que la destruction thermique par radiofréquence (RFA) d’une tumeur associée à une injection intra tumorale d’un vaccin, peut, sans complication, induire une réponse immune suffisante pour inhiber la croissance de métastases à distance. Cette stratégie a été validée chez la souris mais sa faisabilité et la toxicité de la procédure n’ont pas été validées chez le gros animal avant réalisation d’un essai clinique prévu en 2022-23. Dans cet essai, l’immunité sera stimulée par l’injection dans le site de RFA, d’un gel contenant 2 immunostimulants. La validation de la faisabilité et de l’innocuité d’un traitement locorégional par l’association RFA-gel-vaccin chez l’animal est un prérequis avant le développement d’un essai clinique chez l’homme. L’objectif principal du projet est de déterminer, dans un modèle gros animal, la tolérance de l’organisme à ce traitement. Cette phase demeure indispensable à la protection des patients.
Bénéfices attendus
L’immunothérapie in situ après radiofréquence permettra le traitement et le contrôle à distance et dans le temps d’un cancer digestif métastatique, non accessible au traitement chirurgical. Les objectifs du projet d’essai clinique sont de démontrer que la destruction thermique par radiofréquence d’une tumeur associée à une modulation pharmacologique in situ, peut, sans complication, induire une réponse immune suffisante pour inhiber la croissance de tumeurs à distance. Cette stratégie s’intégrera dans le traitement standard et sera probablement synergique avec les thérapeutiques validées et factuelles des cancers digestifs de stade IV en particulier chimiothérapies et thérapies ciblées. Elle pourrait permettre de rétablir l’efficacité de l’immunothérapie des cancers digestifs actuellement insensibles à ces traitements.
Procédures
Radiofréquence hépatique et injection du gel : Répétion de la technique opératoire sur 3 segments du foie les plus distants possible l’un de l’autre : - Même procédure pour tous les animaux - Sous anesthésie générale et controle échographique ponction percutanée du foie par un trocard coaxial - Placement de la sonde de RFA sous contrôle échographique - 2 cycles de RFA par site, dont la durée dépend de l’impédence calculée par la machine avec arrêt automatique, puis retrait de la sonde de RFA - Injection de 10ml de gel au centre de la thermo-lésion avec contrôle échographique de la cinétique d’injection - Retrait du trocard coaxial toujours sous contrôle échographique - Vérification échographique de l’absence de complication - Durée : 15 mn par cycle x 3 / animal Prélévements : Les animaux subiront de prises de sang à des fins de suivi de la fonction hépatique, de pharmacocinétique du produit injecté et de traçabilité de sa libération. Il est prévu au maximum des prélèvements de 20ml de sang toutes les 72 heures sur 14 jours de surveillance à des fins de suivi de la fonction hépatique, de pharmacocinétique du produit injecté. .Après euthanasie : Prélévement multi-organes à visée anatomo-pathologique.
Impact sur les animaux
Il n’y a pas de douleur, d’altération de l’état général de trouble digestif, d’altération de la fonction hépatique ou d’effet indésirable significatif après RFA hépatique chez l’homme. Les mêmes suites opératoires sont attendues chez l’animal. Les effets loco-regionaux du gel en administration hépatique ne sont pas connus (but de l’étude). La procédure est une combinaison de 2 traitements, RFA et immunothérapie intratumorale déjà largements validés chez l’homme et utilisés pour diminuer le risque de complication du traitement des cancers, en particulier métastases et carcinome hépatocellulaire. Les 2 risques cliniquement décelables chez l’animal seront : - La migration per-opératoire du gel, monitoré par echographie, dans le système sanguin et pouvant être à l’origine d’une embolie pulmonaire : risque improbable en raison du caractère thermosensible du gel qui gélifie instantanément à 37°C. La traduction clinique pourrait être des difficultés respiratoires. Cet effet pourrait nécessiter une oxygénation prolongée. Ce risque pourrait conduire au point limite le moins improbable : difficulté d’extubation et nécessité d’euthanasie précoce - Le risque d’activation d’une réponse immunitaire disproportionnée : risque improbable de traduction clinique car l’immunothérapie locale chez l’homme n’entraine pas de complication systémique et que la traduction clinique du risque le plus important qui serait une hépatite autoimmune ne se declenchera pas en une semaine. Un autre organe touché pourrait être le colon avec apparition d’une diarrhée. - Les effets immunitaires seront infra-cliniques et surtout visibles sur la biologie et l’anatomo-pathologie
Devenir
Mise à mort pour prélèvements anatomo-pathologique (étude de toxicité).
Remplacement
Malgré un important travail in vitro sur culture cellulaire pour exploration de facteurs influençant la réponse immune anti-tumorale, l’expérimentation animale n’est pas substituable pour la détermination des effets thérapeutiques de la réaction immune car trop de paramètres physiopathologiques entrent en jeu. Les études physico-chimiques, d’immunologie, d’efficacité et de toxicité cette stratégie d’immunothérapie anti tumorale ont été validées in vitro sur culture cellulaire et chez la souris femelle. Le risque de complication le moins improbable est la migration extra-hépatique per-opératoire du gel dans les 5 premières minutes qui suivent l’injection. Ce risque, non évaluable in vitro et chez le petit animal, doit-être évalué dans des conditions de volumétrie, de température, d’hémodynamique et de perfusion hépatique voisine de l’homme. Pour établir la sécurité du geste le porc procure la meilleure conficuration anatomique et physiologique.
Réduction
Nous avons préalablement évalué et publié par des expériences in vitro : - plusieurs gels afin de ne tester chez l’animal que celui qui s’est avéré le plus efficace. - les caractéristiques rhéologiques, d’adhésion et de gélification permettant de controler la cinétique et la stabilité du gel injecté. La stabilité du gel in vivo a été évaluée et publiée chez le petit animal par imagerie non invasive et imagerie par résonnance magnétique. Le faible nombre d’animaux sera compensé par : - Les données pharmacologiques exhaustives chez l’animal et chez l’homme des 2 adjuvants avec AMM qui sont utilisés en routine et du gel testés dans de nombreuses etudes cliniques. Pas de toxicité spécifique attendue des 3 composants. - Le nombre de sites traités /animal et de prélèvement post mortem afin d’obtenir des résultats robustes. Par exemple, le nombre maximal de 3 sites traités par animal permettant de mimer 3 lésions tumorales chez l’animal sain correspondra à la dose maximale utilisée chez l’homme De multiples prélèvements hépatiques, pulmonaires ou d’organes cibles de la réponse immune seront réalisés pour évaluer la présence ou non du gel et les effets secondaires immunitaires. Plusieurs centaines d’études cliniques ont été réalisées et certaines stratégies d’injection intratumorale sont réglementairement validées pour utilisation chez l’homme (virus oncolytiques, thérapie cellulaire…). Ces études confirment l’abscence de complication grave de l’injection intratumorale. L’étude sera considérée comme positive si des complications per ou post-opératoire, une diffusion extra-hépatique du gel ou des complications immunologiques graves surviennent chez 2 ou moins animaux sur 5. Ce curseur est établi parallélement a la phase de safety (2 ou moins complications graves /4 premiers patients /12) décrite dans le protocole de l’essai clinique de phase I chez l’homme. Si comme attendu aucune complication n’est décelée l’étude se limitera à 5 animaux. L'objectif de ce travail est l'étude des complications immédiates de l'injection du gel. Le critère d'analyse va être le nombre de complications peropératoires ou postopératoires immédiates par site traité donc n : 3X5 =15. Dans une optique de statistique non paramétrique le seuil de siginificavité est n=5. L'étude des complications immunologiques est un objectif secondaire donc en situation non réelle (immunité différente chez l'humain et pas de cible tumorale) pas de nécessité statistique.
Raffinement
Il n’y a pas de douleur, d’altération de l’état général, de trouble digestif, d’altération de la fonction hépatique ou d’effet indésirable significatif après RFA hépatique chez l’homme qui est le plus souvent réalisée sous anesthésie locale + sédation. Les mêmes suites opératoires sont attendues chez l’animal Le risque d’effets indésirables de la radiofréquence, largement utilisée chez l’homme est faible comme démontré dans la littérature. Contrairement à l’immunothérapie systémique, les effets à distance de l’immunothérapie locale, liés à l’activation immunitaire et en particullier les effets sur des organes à distance devraient être indétectables ce qui a été démontré par les nombreuses publications et les essais cliniques chez l’homme. La procédure est une combinaison de 2 traitements, RFA et immunothérapie intratumorale déjà largements validés chez l’homme et utilisés pour diminuer le risque de complication du traitement des cancers. Séparément les 4 composants du traiement, RFA, Hydrogel, GMCSF et vaccin, sont largement utilisés chez l’homme en pratique clinique Nous mettrons tout en oeuvre pour respecter le principe des 3R : - Les animaux seront maintenus sous anesthésie générale lors de l’application de la radiofréquence et du gel, avec anesthésie locale concomittante du trajet de ponction per-cutanée et administration d’antalgiques puissants, tout au long de la procédure - Les porcs seront observés tous les jours par le personnel qualifié. Pour réduire la douleur, la souffrance et l’angoisse des porcs des mesures seront ajoutées afin de limiter leur stress. Les paramètres vitaux seront contrôlés pendant toute la durée des procédures. Des médications pré et post chirurgie seront administrées. - Un examen clinique quotidien permettra d’évaluer la douleur post-opératoire - Les animaux seront hébergés dans des boxes individuels avec la possibilité de se voir et de se toucher. L’environnement sera enrichi avec des jouets en plastique ou des balles accrochées au mur. Un fond musical est prévu dans la salle d'hébergement pendant la journée.
Choix des espèces
Malgré un important travail de physico-chimie, in vitro sur culture cellulaire d’exploration de facteurs influençant la réponse immune anti-tumorale, l’expérimentation animale n’est pas substituable pour la détermination des effets thérapeutiques de la réaction immune car trop de paramètres physiopathologiques entrent en jeu. Les études d’immunologie et de cette stratégie d’immunothérapie anti tumorale ont été validées chez la souris femelle. Le transfert à l’homme nécessite une étude de faisabilité et de toxicité chez le gros animal dans des conditions expérimentales se rapprochant de l’utilisation humaine. Le choix du modèle est centré sur le porc une espèce animale permettant en terme de taille et de physiologie, de reproduire le protocole de radiofréquence per-cutanée avec injection intra-lésionnelle d’un gel immunomodulateur sous contrôle échographique qui sera réalisé chez l’homme dans un essai de phase I. Les conditions anatomiques et physiologiques, proches de l’homme, permettront de détecter les risques de la procédure, d’en caractériser les effets locaux et à distance puis de suivre l’activation immunitaire et d’en décrire les effets eventuels sur des organes à distance. Nous avons besoin de porcs jeunes adultes d’environ 50 kg afin d’avoir un foie de dimensions similaires à celles de l’Homme et d’avoir des animaux facilement manipulables quand ils sont vigiles.
Etablissement et maintien d’une banque de xénogreffes de tumeurs humaines sur souris immunodéficientes.
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
15 105 souris immunodéficientes vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance modérés à sévères. Elles reçoivent des greffes de tumeurs humaines, parfois sur l'organe d'origine, ainsi que des ovariectomies, castrations ou injections intracardiaques, pour entretenir une banque de tumeurs et tester des anticancéreux. Le porteur indique que la croissance tumorale peut provoquer gêne respiratoire, occlusion intestinale, ascite ou exophtalmie selon la localisation, et reconnaît n'avoir mis en œuvre aucun test statistique. Il qualifie le modèle vivant intégré d'"indispensable" faute d'alternative pour ces cancers.
Objectifs
Les xénogreffes résultent de la greffe chez la souris de fragments tumoraux de patients obtenus suite à un prélèvement chirurgical»). Ces xénogreffes sont actuellement considérés comme le modèle tumoral le plus proche des tumeurs des patients et permettent la réalisation d’études biologiques et pharmacologiques dont le potentiel prédictif clinique est très élevé. Ainsi elles constituent un outil essentiel pour étudier la biologie des cancers humains et pour tester l’efficacité de nouveaux médicaments ou encore de nouvelles combinaisons ou posologies de médicaments. Elles permettent également dans certains essais cliniques, une aide à la prescription pour le clinicien quand il a été possible de montrer l’efficacité d’une molécule sur la xénogreffe issue de la tumeur du patient. Ce caractère prédictif dépend toutefois de la possibilité de sélectionner les xénogreffes appropriées et donc d’avoir pu constituer des ensembles représentatifs de la diversité des tumeurs de patients. Cela nécessite le développement d’un grand nombre de modèles tumoraux différents pour une même pathologie. De même, certaines études biologiques nécessitent d’une quantité importante de matériel tumoral, à l’état frais, et ne seraient pas réalisables sans le passage en xénogreffe. Une banque de PDX maintenue sur souris constitue donc une source importante de matériel tumoral à l’état frais, sans les limitations des prélèvements issus des patients. Notre laboratoire a déjà développé un nombre important de modèles de différents types tumoraux (sein, poumon, côlon, mélanome, rétinoblastome, ovaire, lymphomes,…), notre objectif est donc de : - Maintenir les modèles pertinents existants comme source de matériel tumoral nécessaire pour les études biologiques et pharmacologiques - Obtenir de nouveaux modèles (tumeurs ou sous-types tumoraux) pour lesquels il existe un besoin et un rationnel scientifique ou clinique - Développer des modèles de métastases - Développer des modèles résistants pour comprendre les phénomènes de résistance aux traitements et les moyens de les contourner
Bénéfices attendus
Les xénogreffes issues des tumeurs patientes constituent un modèle préclinique cliniquement pertinent, dont les applications sont nombreuses, en recherche fondamentale et translationnelle. En recherche fondamentale, elles permettent d’étudier la biologie des cancers humains sans les limitations associées aux prélèvements issus des patients (matériel en quantité insuffisante, difficultés logistiques ou d’accès aux prélèvements, etc.), car elles constituent une source de matériel tumoral humain illimité, pouvant être conditionnée de façon différente selon les applications (à l’état frais, congelé, fixé, dissocié en single cell, etc.). Pour la recherche pharmacologique, le développement exponentiel de thérapies ciblées et individualisées dans le cancer ces dernières années a rendu nécessaire la mise au point de modèles précliniques représentatifs de la diversité et la complexité de la pathologie cancéreuse observée chez les patients. Les xénogreffes d’origine humaine constituent aujourd’hui l’outil d’analyse pharmacologique le plus proche de la clinique. Ces nouveaux modèles permettent de sélectionner les meilleurs composés anti-tumoraux : optimisation des modalités thérapeutiques, prédiction des effets du médicament, évaluation de l’effet sur la croissance locale et la dissémination métastatique, identification de marqueurs de réponse ou de résistance au traitement Par ailleurs, l'évaluation préclinique est une étape importante et obligatoire dans le développement d'un médicament avant son utilisation clinique. Ces expériences pharmacologiques sont possibles grâce au maintien des tumeurs sur souris, comme source de matériel tumoral.
Procédures
La greffe de matériel tumoral sera faite dans la majorité des cas en sous cutané. Des souris supplémentaires sont greffées au niveau de leur site d’origine ou bien autre site qui par l’absence de système immunitaire permet d’améliorer la prise tumorale Ces greffes seront réalisées1 fois / animal et sous anesthésie ; durée d’anesthésie chimique
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues lors des procédures chirurgicales seront celles liées à l’incision de la peau ou du péritoine. L’utilisation d’anesthésique et d’analgésique permet de prendre en charge ces douleurs. Lors des anesthésies, une baisse de température corporelle est observée chez la souris ; pour éviter la baisse de température, les animaux sont placés sous lampe chauffante et tapis chauffant. Les injections de cellules ou l’administration de molécules par voie orale ou par injection ne provoquent pas de douleurs chez les animaux au-delà de l’injection elle-même Par ailleurs, la croissance des tumeurs surtout quand elles sont greffées au niveau de leur site d’origine pourraient provoquer une perte de poids et aussi une gêne pour se déplacer juste après la greffe. L’alimentation gélifiée ajouté dans la cage et la réhydratation aident à diminuer l’inconfort des animaux. Les gênes causées par le développement des tumeurs orthotopiques ou bien apparition des métastases peuvent être : - gêne respiratoire par le développement des tumeurs au niveau des poumons - Diarrhée, perte de poids plus de 72h ou occlusion intestinale pour les tumeurs de colon, - apparition d’ascite pour les tumeurs de l’ovaire - difficulté à se déplacer pour les greffes au niveau de l’os et au niveau de la glande mammaire - exophtalmie pour les tumeurs de l’œil - Difficultés de déplacement ou boitillement avec ou sans déformation du genou pour les tumeurs intra-osseuses
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à l’issue des procédures pour des prélèvements post-mortem
Remplacement
l'utilisation des animaux se justifie par le fait que la tumeur interagit avec son environnement pour se développer qu'elle soit placée en sous- cutanée ou dans une localisation proche de son site originel (vascularisation, stroma…). Un modèle vivant intégré est donc indispensable pour étudier les interactions entre la tumeur et ses organes cibles mais également avec l’organisme dans sa totalité. Ces modèles vont nous permettre d'étudier le développement de la maladie en essayant de mimer et comprendre leur mécanisme oncogénique dans des modèles orthotopiques. Par ailleurs, nous pourrons également explorer et valider l'efficacité de nouvelles thérapies dans des modèles sous-cutanés rares voire inexistants pour certains types de cancers ou des modèles orthotopiques particuliers, le plus proche de clinique. Il n'e'xiste donc pas de méthode alternative capable de répondre à la question scientifique.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé est réduit à son strict minimum, notamment grâce au calcul du taux de prise du modèle établi qui permet de ne greffer que le nombre d’animaux nécessaires au maintien de la xénogreffe. Par ailleurs, nous recherchons continuellement à améliorer nos techniques de congélation/décongélation des tumeurs pour éviter de garder des animaux greffés en continue pour le maintien de modèles non utilisés. A noter que pour l’apprentissage des nouveaux gestes expérimentaux, le personnel sera formé d’abord sur les animaux euthanasiés et une fois le geste maîtrisé, leur formation est complétée sur les souris en vie. Pour cette étape, afin de réduire le nombre d’animaux et après l’avis favorable du vétérinaire, nous utiliserons les animaux greffés par ailleurs et dont les tumeurs n’ont pas poussé. Aucun test statistique n’a été mis en œuvre
Raffinement
Les différentes procédures seront mises en œuvre de façon à engendrer le minimum de contraintes et de douleur aux animaux : utilisation d’anesthésique et d’analgésiques systématique lors des chirurgies, addition d’alimentation hydraté en post-opératoire, hydratation supplémentaire de l’animal si perte de poids ou difficulté à se déplacer après chirurgie ; Les animaux seront surveillés le jour de la chirurgie pour les greffes en SC et interscapulaires (90% des greffes) et pendant 24h pour les ovariectomies, les castrations, les greffes autres que les SC et interscapulaires. sous-capsule rénales et l’ injection des cellules en intracardiaque. Par la suite, les animaux sont surveillés 1 fois par semaine par le personnel dédié. Par ailleurs, sauf exception, les greffes sont programmées et réalisées au plus tard le jeudi matin. Une grille de score permettra d’évaluer de manière objective l’état des animaux et de définir les points-limite.
Choix des espèces
Choix de l’espèce « Souris » c’est le modèle in vivo d’un mammifère dont le profil pharmacologique permet une utilisation préclinique Choix de la lignée murine : nécessité d’un déficit immunitaire pour éviter le rejet de la xénogreffe d’origine humaine par la souris. Différentes souches sont utilisées en fonction des types et sous-types tumoraux pour favoriser la prise et la croissance des modèles de xénogreffes La greffe a lieu entre 5 à 11 semaines pour que les souris aient fini leur croissance mais suffisamment tôt pour que la tumeur greffée puisse prendre sur les animaux car l’immunodéficience peut diminuer avec l’âge. Les animaux à cet âge supportent également mieux l’anesthésie, la chirurgie et les traitements.
Développement d’un modèle murin de métastases double localisation : péritonéales et hépatiques
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système gastrointestinal
88 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance légers à modérés. Une partie subit une chirurgie abdominale pour recevoir une greffe de cellules cancéreuses coliques, provoquant des métastases hépatiques et péritonéales. Le porteur indique que la maladie peut causer une douleur modérée, une ascite et une perte de poids, et prévoit de tuer tous les animaux à trois semaines. Il présente ce modèle comme "indispensable" pour préparer de futurs tests de chimiothérapie, non menés ici.
Objectifs
Ce projet consiste en la mise au point d'un modèle de carcinose colique avec métastase hépatique limitée qui permettra des études ultérieures comme l'évaluation de l'efficacité de traitements chimiothérapeutiques.
Bénéfices attendus
Ce projet est indispensable avant de réaliser les tests d'efficacite de traitements chimiothérapeutiques (projets ultérieurs dans une future saisine) sur des individus qui ne sont pas pris en charge par la thérapie curative de nos jours. Au delà de la valorisation scientifique sur la mise au point de ce modèle simple, les applications en santé humaine seront facilement transposable en raison de l'absence d'études dans ce domaine (patients oligo-métastatiques).
Procédures
Les animaux du lot injection intrasplénique sont soumis à une procédure chirurgicale par laparotomie légère (64 animaux) d'une durée de 5 min maximum chacun à J0.
Impact sur les animaux
Il est possible que la maladie engendrée (métastases d'origine colique) cause une douleur modérée par la suite aux animaux. L’expérience ne se prolongera pas au-delà de 21 jours post-greffe ce qui limite l'étendue de la maladie et l'effondrement des constantes de l'animal non traité (fonction hépatique par exemple). Une attention particulière est portée sur le comportement alimentaire : anorexie, perte de poids > 20%, sur l'altération de l’apparence physique (grattage, poil terne,…) et celle du comportement (repli dans un coin, poil hérissé,…). Une prise de poids est à prévoir en raison de l'accumulation du liquide d'ascite dans la cavité péritonéale, en particulier la 4ème semaine post greffe, d'où la décision d'euthanaiser tous les animaux à J21. Le fonctionnement du transit intestinal peut aussi être perturbé (selles liquides) et l'aspect des selles sera surveillé.
Devenir
A l'issue de chaque procédure, les animaux sont euthanasiés en raison de la gravité de la pathologie (l'expérimentation ne vise pas des rémissions complètes) et en particulier de la quantité d'organes prélevés pour analyses histologiques (pancréas, foie, ...) empêchant la survie des animaux
Remplacement
Ce projet expérimental utilisant au total 88 souris répond aux exigences des 3R, en particulier "remplacer" : les modèles in vitro ne permettent pas de modéliser la complexité de la réponse histologique d’un organisme entier face à l’administration de thérapeutiques. Ils sont aussi insuffisants pour envisager des essais cliniques chez l’Homme. Les modèles murins de carcinose péritonéale et hépatique sont bien décrits et permettent de mimer le phénomène observé chez l’Homme.
Réduction
le modèle de carcinose péritonéale et hépatique est maitrisé par l’équipe et le porteur de ce projet, ce qui permet de limiter des étapes de mises au point, déjà réalisées par le passé dans des laboratoires de renom. De plus, des expériences in vitro ont déjà permis de définir les valeurs seuil et dose-réponse de la chimiothérapie sur les cellules de cancer colorectal murin. Celles in vivo sont organisées dans un ordre précis, avec des témoins choisis de sorte à limiter la répétition d’expériences. La souris est l’espèce modèle la plus adaptée pour ces études précliniques.
Raffinement
Les animaux sont élevés dans des conditions d’hébergement (température et hygrométrie de l’environnement, densité d’animaux, présence systématique d’enrichissement, change régulier de la litière, nourriture et eau ad libitum, surveillance quotidienne de l’état général des animaux) qui respectent leur bien-être. De plus, l’ensemble des procédures sera réalisé de manière à limiter le stress et la souffrance des animaux (anesthésie, tapis chauffant pendant la chirurgie, analgésique post opératoire).
Choix des espèces
La souris (Mus musculus) est classiquement utilisée comme organisme modèle de nombreuses pathologies humaines. Son cycle de vie court et son élevage aisé, associée à sa taille et à sa physiologie proche de celle de l’homme un modèle clé en cancérologie. Il s’agit de souris femelles immunocompétentes. Les souris sont utilisées à l’âge de 5-6 semaines pour les greffes tumorales et les procédures chirurgicales pour ne pas interagir avec les processus de vieillissement. Ce type de souris est utilisé largement dans la recherche en cancérologie pour sa capacité d’incrémenter l’incidence tumorale après injection des cellules cancéreuses. Les souris seront utilisées dès l’âge de 5-6 semaines jusqu’à 1 an pour ne pas interférer avec les processus de vieillissement (si animaux plus âgés) ou des processus de croissance juvénile (si animaux plus jeunes).
Stratégies d’immunisation chez la souris pour l’obtention d’anticorps monoclonaux
- Recherche appliquée
- Cancers
1 500 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent des injections répétées d'antigènes ou d'ARNm et des prélèvements sanguins, avant d'être tuées pour prélever leurs organes lymphoïdes, afin de produire des anticorps monoclonaux destinés aux programmes d'une société. Le porteur indique que les injections répétées peuvent provoquer une détresse modérée, des réactions inflammatoires et, en intramusculaire, une nécrose musculaire ou une inflammation des nerfs. Il revendique une qualité "souvent supérieure" des anticorps dérivés d'animaux et affirme qu'aucune méthode alternative n'est possible pour les hybridomes murins.
Objectifs
Le projet a pour objectif d’immuniser des souris avec un antigène et/ou de l’ARNm afin d’obtenir des anticorps monoclonaux qui pourront potentiellement être sélectionnés au sein des programmes de la société. Ces anticorps pourront devenir des candidats médicaments pour de la thérapie humaine ou des outils pour développer les méthodes analytiques nécessaires à un projet scientifique.
Bénéfices attendus
Ces dernières années, les anticorps monoclonaux sont devenus de plus en plus importants dans de nombreux domaines et particulièrement dans celui de la thérapie humaine. Ces molécules émergent de plus en plus dans le domaine de l’immuno-oncologie afin de traiter les patients atteints de nombreux types de cancer différents. Les bénéfices susceptibles de découler de ce projet sont la génération d’outils de développement de méthodes analytiques, nécessaires à un projet scientifique ainsi celle de potentiels candidats médicaments pour de la thérapie humaine.
Procédures
Ce projet comporte 3 procédures expérimentales correspondant chacune à une stratégie d’immunisation spécifique. Un même animal ne pourra pas être impliqué dans plusieurs procédures. Les animaux seront, donc, soumis à une seule procédure comportant plusieurs étapes/interventions. Des échantillons de sang seront prélevés, sous anesthésie gazeuse associée à une analgésie locale, au cours de chacune des procédures. Les animaux recevront également un nombre d’injection variables d’antigène et/ou d’ARNm, en fonction de la stratégie sélectionnée. En fin de procédure, les animaux seront euthanasiés afin de prélever différents organes lymphoïdes. Typiquement, les interventions seront réalisées entre 1 et 2 fois toutes les 2 semaines pendant 4 ou 8 semaines. Cependant, la durée maximale de chacune des procédures est de 6 mois pour permettre la réalisation d’un protocole « retardé ». Chacune des interventions réalisées est de courte durée (≤10 minutes).
Impact sur les animaux
La majorité des souris subiront des injections répétées pouvant générer une légère douleur lors de leur réalisation. Cependant, celles-ci étant répétées, il y aura des effets cumulatifs, ce qui pourrait entraîner une détresse modérée chez ces souris. L’injection d’antigène ou d’ARNm peut provoquer des réactions inflammatoires importantes, notamment, durant les 2-5 jours suivant l’injection. Ces dernières peuvent, dans certains cas, se traduire par une perte de poids, une diminution de la mobilité, une réduction de la réactivité aux stimuli verbaux et sensoriels et/ou un pelage ébouriffé. De par la faible masse musculaire de la souris, l’injection intramusculaire peut, parfois, causer une nécrose musculaire ou une inflammation des nerfs.
Devenir
À la fin de l’étude, les animaux présentant la meilleure activité contre l’antigène d’intérêt seront euthanasiés pour la collecte d’organes lymphoïdes. Ces derniers permettront, par la suite, la génération des anticorps monoclonaux. Les animaux non-prélevés seront, quant à eux, euthanasiés afin de limiter les nuisances sur leur bien-être et éviter tout effet indésirable à long-terme.
Remplacement
In vivo, les anticorps monoclonaux sont des molécules complexes qui font intervenir de multiples étapes permettant une sélection des plus efficaces. Le principal avantage des anticorps dérivés d’animaux par immunisation est donc leur qualité, souvent supérieure à ceux non-dérivés d'animaux (ex : phage display). Ces derniers nécessitent, également, des coûts et des délais de génération beaucoup plus importants. De plus, leur qualité pour les phases de développement non clinique d’anticorps thérapeutiques peut poser des difficultés supplémentaires. Par ailleurs, dans le cas où la production d’anticorps nécessite le développement d’hybridomes murins, il n’est pas possible d’utiliser de méthode alternative.
Réduction
Le nombre maximum d’animaux qui seront utilisés a été calculé afin d’optimiser les chances d’obtenir au minimum un anticorps d’intérêt, par stratégie d’immunisation. Dans le cas où les technologies, réalisées à partir des organes lymphoïdes des souris sélectionnées, ne permettront pas d’obtenir d’anticorps de qualité ou possédant les caractéristiques désirées, un protocole retardé pourra être réalisé sur les animaux immunisés restant. Les animaux utilisés seront généralement issus de lignées consanguines.
Raffinement
Une période d’acclimatation de 5 jours sera respectée à la réception des animaux. Les animaux seront hébergés de 2 à 5 par cage avec un minimum de 2 enrichissements de milieu. Dans le cas où un animal devrait être maintenu seul dans sa cage, un enrichissement supplémentaire sera ajouté dans la cage. Les prélèvements sanguins seront réalisés sous anesthésie générale (gazeuse) associée à un analgésique local et les volumes ainsi que les fréquences de prélèvement suivront les recommandations du CEEA et de la SBEA. L’utilisation d’aiguilles de diamètre adapté au type d’injection à réaliser et le plus petit possible seront utilisées afin de limiter la douleur lors des injections. L’évolution pondérale, l’aspect général et le comportement des animaux (apparence, plaie/traumatisme, excrétion) seront suivis une fois par semaine. En post-injection d’antigène ou d’ARNm, période durant laquelle l’animal peut perdre du poids ou présenter des signes physiologiques marqués de détresse, les animaux seront pesés quotidiennement. Cette surveillance renforcée sera maintenue jusqu'à ce que le poids de l’animal ne diminue plus sur 2 pesées successives et que celui-ci ne présente plus d’éventuels signes physiologiques de détresse aiguë (hypomobilité/hyporéactivité, respiration accélérée/ralentie, etc.). Pour limiter l’impact de l’injection et faciliter la récupération des animaux, un gel aqueux enrichi en nutriments sera, également, mis en place en pré et post-injection durant la totalité de cette période. Dans le cas d’injection intramusculaire, une surveillance accrue du site d’injection et de la motricité du membre de l’animal sera, également, effectuée. Après cette période, la fréquence d’observation et de pesée des animaux sera de nouveau réduite à 1 fois/semaine. Elle pourra, cependant, être augmentée en cas de nouvelle dégradation de l’état de l’animal. Des points limites spécifiques relatifs à une perte de poids trop importante et/ou un aspect général/comportement très dégradé seront des critères pouvant justifier l’euthanasie des animaux.
Choix des espèces
Le choix de la souris comme animal est basé sur la bonne connaissance de son système immunitaire et sa capacité à générer des réponses antigéniques efficaces permettant d’obtenir des lymphocytes B exprimant des anticorps spécifiques de haute affinité. De plus, sa petite taille, sa grande fécondité et son coût de production et d’entretien relativement peu élevés en font un animal de choix. Le développement de nombreuses souches consanguines a, également, permis d’obtenir des lots d’animaux génétiquement très similaires, facilitant ainsi les études comparatives. Les animaux utilisés auront préférentiellement un âge compris entre 6 et 8 semaines. En effet, il a été décrit que la souris développait une réponse immunitaire plus forte contre les antigènes externes à cet âge.
Evaluation des modalités d’injection intratumorale d’antiCTLA4 pour l’obtention d’une réponse antitumorale et intérêt de la vectorisation
- Recherche appliquée
- Cancers
421 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal reçoit une à deux greffes tumorales, quatre injections de médicaments, des prises de sang et une séance d'imagerie sous anesthésie pouvant durer deux heures. Le porteur indique qu'il n'est pas possible de traduire in vitro la réponse aux immunomodulateurs et travaille sur des souris immunocompétentes porteuses de tumeurs. Le projet évalue l'injection locale d'un anticorps anticancéreux et met en avant une dose dix fois moindre qu'en voie systémique.
Objectifs
L'immunothérapie a modifié de façon considérable la prise en charge thérapeutique de plusieurs types de cancers. Cependant le taux de réponse reste majoritairement inférieur à 25-30% en monothérapie. Des résultats obtenus lors d'une expérience in vivo précédente mettent en évidence cette variabilité interindividuelle chez la souris. L’administration loco-régionale d’agents immunomodulateurs permet la diminution des toxicités, l’augmentation des taux de réponse du fait d’une meilleure pénétration des anticorps au sein de la tumeur et de son microenvironnement. Enfin, la dose efficace en administration locale est d'environ 10 fois inférieure à celle injectée par voie systémique ce qui représente un avantage économique non négligeable. Plusieurs études évaluant l’administration intratumorale d’agents immunomodulateurs (virus oncolytiques, anticorps ou protéines activatrices de l’immunité, inhibiteurs des checkpoint immunitaires) sont en cours avec des résultats attendus dans les mois à venir, et déjà des observations encourageantes rapportées.
Bénéfices attendus
L’administration loco-régionale d’agents immunomodulateurs permet la diminution des toxicités, l’augmentation des taux de réponse du fait d’une meilleure pénétration des anticorps au sein de la tumeur et de son microenvironnement. Enfin, la dose efficace en administration locale est d'environ 10 fois inférieure à celle injectée par voie systémique ce qui représente un avantage non négligeable.
Procédures
Greffes de tumeurs (1 ou 2 par souris, suivant les procédures, durée 15 minutes), injections de médicaments (4 par souris, durée 1-3 minutes), prises de sang (n=3, durée 5-10 minutes). Séances d'imagerie confocale sous anesthésie: 1 par animal, durée de 30 à 120 minutes.
Impact sur les animaux
Nuisances liées à la présence de tumeurs en sous-cutanée, injections de produits en intra-veineuse et séances d'imagerie sous anesthésie.
Devenir
La mise à mort des animaux greffés et traités permettra de faire des analyses post-mortem sur de nombreux tissus.
Remplacement
Le traitement par immunothérapie implique une interaction forte entre cellules tumorales et cellules immunitaires. Actuellement, il n'est pas possible de traduire complètement la réponse aux immunomodulateurs in vitro. Afin de mimer le plus possible les conditions physiopathologiques humaines, nous explorerons l'activité de nos formulations chez des souris immunocompétentes et porteuses de tumeurs murines.
Réduction
Pour étudier l'efficacité des différents traitement anti-tumoraux, la croissance tumorale sera suivie après implantation des cellules. Les critères d’analyse de l’activité anti-tumorale seront le pourcentage d’inhibition tumorale à un temps défini, le délai de croissance tumorale comparé au groupe contrôle, le nombre de régression partielle ou complète et le nombre de survivants sans tumeur. Chaque expérimentation reposera sur une randomisation des souris afin d'homogénéiser les groupes et d’éviter l'impact environnemental, s'assurant ainsi de la fiabilité des résultats. Un pourcentage d'inhibition de la croissance tumorale (comparé au control) supérieur à 40% sera considéré comme efficace (risque alpha 0,1-puissance 0,8). Le nombre d'animaux a été déterminé statistiquement.
Raffinement
Toutes les injections seront réalisées sous anesthésie générale ou locale. Les points limite seront strictement appliqués. Si des signes de stress ou de douleur étaient observés un analgésique sera administré et/ou un enrichissement différent sera ajouté dans la cage.
Choix des espèces
La souris est le modèle le plus utilisé en oncologie notamment du fait de l'existence de souches dont le système immunitaire a été très largement caractérisé. D'après notre expérience passée, nous avons pu observer que nos lignées de cellules tumorales murines se développent bien chez la souris et de nombreuses études en immunothérapie ont montré de très bons résultats dans ce modèle. Les animaux seront utilisés à l'âge adulte correspondant à un développement optimal du système immunitaire.
ADE : La voie de l’adénosine comme nouvelle cible thérapeutique dans les chondrosarcomes
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
288 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Des souris nude immunodéprimées reçoivent une xénogreffe de chondrosarcome humain sous la peau, puis des injections de traitement et des mesures de la tumeur deux fois par semaine pendant douze semaines. Le porteur indique que les cultures cellulaires ne reproduisent pas le microenvironnement tumoral et affirme vouloir confirmer in vivo des molécules déjà repérées in vitro. Le projet vise à repositionner des médicaments contre ce cancer des os rare.
Objectifs
Les chondrosarcomes sont des tumeurs osseuses rares qui produisent une matrice cartilagineuse. Ces tumeurs touchent principalement les adultes et sont potentiellement fatales. Elles sont considérées comme résistantes à la radiothérapie et aux chimiothérapies conventionnelles. De ce fait, leur traitement a peu évolué au cours des 40 dernières années. Il repose sur la chirurgie et peut conduire à l’amputation d’un membre du patient. De plus, les options thérapeutiques sont limitées si la tumeur est localisée dans des zones sensibles non résecables telles que la tête et le cou ou le pelvis, ou si la tumeur métastase. C’est pourquoi il est nécessaire d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques pour améliorer la prise en charge des patients atteints de chondrosarcomes. Nous avons montré in vitro que des molécules ciblant la voie de l’adénosine réduisent la croissance tumorale et induisent la mort par apoptose dans les chondrosarcomes humains. L’objectif de ce projet est d’évaluer les capacités anti-tumorales de quatre de ces molécules ciblant la voie de l’adénosine dans un modèle hétérotopique de chondrosarcome humain chez la souris immunodéprimée.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’évaluer l’efficacité anti-tumorale de quatre molécules ciblant la voie de l’adénosine dans un modèle animal de chondrosarcome humain. Ainsi, nous identifierons si le ciblage de la voie de l’adénosine pourrait devenir une nouvelle approche thérapeutique pour le chondrosarcome, un cancer des os chimio- et radio-résistant de pronostic potentiellement sévère. Cette information est cruciale pour le développement clinique de cette thérapie qui pourrait à terme améliorer la prise en charge des patients atteints de chondrosarcome.
Procédures
Les gestes suivants seront réalisés sur l’ensemble des animaux (total 288) : - une implantation de xénogreffe en sous-cutané au niveau du flanc (moins de 2 minutes), sous anesthésie générale et analgésie - une mesure du volume tumoral à l’aide d’un pied à coulisse (moins de 2 minutes), 2 fois par semaine pendant 12 semaines, sous anesthésie générale - une injection du traitement (la molécule testée ou son véhicule) en intrapéritonéal (moins de 2 minutes), 2 à 4 fois par semaine pendant 12 semaines - un suivi pondéral (pesée, moins de 2 minutes), 2 fois par semaine pendant toute la durée de la procédure (estimée selon notre expérience, à 6 semaines pour le développement tumoral puis 12 semaines de suivi du volume tumoral)
Impact sur les animaux
D’après notre expérience et la littérature, nous ne nous attendons pas à une perte de poids, ni à une gêne lors du déplacement de l’animal, ni à des modifications du comportement, ni à des douleurs spécifiques excepté au moment de l’injection des cellules tumorales. Pour diminuer la douleur, une analgésie sera administrée lors de l’implantation des tumeurs.
Devenir
La procédure est de classe de sévérité modérée, ce qui justifie la mise à mort des animaux à l’issue de la procédure.
Remplacement
Les expériences réalisées in vitro sur des cultures de cellules ne permettent pas de modéliser l’ensemble du micro-environnement cellulaire, connu pour modifier le comportement des cellules et affecter leur réponse aux traitements. C’est pourquoi après avoir mis en évidence in vitro des molécules aux propriétés anti-tumorales, nous souhaitons confirmer ces propriétés in vivo, sur un modèle murin plus proche de la pathologie humaine, afin de faire la preuve de concept de l’efficacité des drogues utilisées en vue de proposer d’éventuels repositionnements de médicaments actuellement utilisés pour le traitement d’autres tumeurs ou maladies.
Réduction
Nous considérons que la molécule testée a un effet anti-tumoral si elle entraine une baisse de volume tumoral d’au moins 20 % en moyenne par rapport au groupe contrôle. Pour cela, le nombre d’animaux par groupe peut être réduit à 12.
Raffinement
Afin de réduire la douleur, la souffrance et l’angoisse des animaux durant toute la durée de la procédure, un suivi individuel et régulier sera effectué afin d’évaluer l’état général des souris. Les implantations de xénogreffes seront réalisées sous anesthésie générale et analgésie. Les mesures de volume tumoral seront également réalisées sous anesthésie générale. De plus, si la souris présente une perte de poids importante, les traitements seront arrêtés une à deux semaines le temps que les signes cliniques disparaissent. Si les signes cliniques perdurent, les animaux seront mis à mort.
Choix des espèces
Afin de permettre l’implantation des xénogreffes et le développement tumoral, des souris immunodéprimées (nude) seront utilisées. Les chondrosarcomes humains touchent principalement les adultes. Aussi, d’après notre expérience et les données de la littérature, des souris à un stade adulte seront utilisées.
Test d’un dispositif médical pour l’ablation de prostate, impliquant un logiciel de thermométrie sous résonnance magnétique sur un modèle animal canin.
- Recherche appliquée
- Cancers
24 chiens vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, dix-huit tués à l'issue et six réutilisés pour d'autres projets. Chaque animal inclus subit une chirurgie d'ablation de la prostate au laser sous IRM d'une durée maximale de quatre heures, porte une sonde urinaire et reste isolé trois jours avant d'être tué pour prélever la prostate. Le porteur indique que le dispositif vise le cancer et l'hyperplasie de la prostate chez l'homme, et que cinq points de données sont exigés par la FDA. Il affirme qu'un organisme complet et vivant est "indispensable" pour valider le dispositif.
Objectifs
Le dispositif médical en développement est utilisé pour nécroser ou coaguler, de manière locale précise, les tissus mous par thérapie thermique interstitielle sous guidage par imagerie à résonance magnétique (IRM). Ce système de thérapie se compose d'une unité laser mobile et d'applicateurs laser. La lumière laser générée est appliquée localement au moyen d'applicateurs laser à usage unique. Le logiciel de thermométrie par résonnance magnétique est la troisième partie du dispositif médical et est conçu pour aider l'utilisateur à déterminer et à visualiser les changements relatifs de la température des tissus pendant la thérapie. Lorsqu'il est utilisé pour surveiller l'ablation thermique, le logiciel peut également calculer les dommages thermiques induits par les dispositifs d'ablation. Ce projet vise donc à évaluer l'utilisation de l’ensemble du dispositif à différents niveaux : 1) Démontrer la sécurité d'utilisation du système lors d’ablations de tissus mous prostatiques et fournir des données sur la précision et la prévisibilité de l'estimation de la dose thermique du système. 2) Démontrer que le logiciel permet de prédire avec précision l'étendue des lésions trois jours après le traitement, par rapport aux résultats histopathologiques. 3) Mesurer le taux de mise à jour et le décalage par rapport au temps réel avec des séquences de thermométrie par résonnance magnétique.
Bénéfices attendus
Ce dispositif permettra d’aider le clinicien utilisateur à déterminer et à visualiser les changements relatifs de température des tissus pendant le traitement. Lorsqu'il est utilisé pour surveiller l'ablation thermique, le logiciel peut également calculer les dommages thermiques induits par le dispositif d'ablation. L'évaluation précise des dommages thermiques immédiatement après le traitement n'est pas triviale en raison d'une variété de réponses cellulaires, vasculaires et inflammatoires qui se produisent au sein du tissu. Des lésions tissulaires au cours d'une intervention thermique peuvent provoquer une apoptose ultérieurement, d'où la nécessité de les évaluer avec précision afin de prédire et anticiper les dommages ultérieurs et adapter les soins post-opératoires nécessaires. L’utilisation de ce dispositif est particulièrement indiquée pour le traitement du cancer de la prostate ou l’hyperplasie benigne de la prostate. Ce dispositif médical pourra être appliqué à l’Homme, après avoir démontré sa sécurité chez l’animal, ainsi que sa capacité à prédire avec précision les dommages auxquels nous pouvons nous attendre.
Procédures
Sur animal vigile, des prélèvements sanguins pour analyses hémato-biochimiques pourront être réalisés avant l’intervention, puis pendant le suivi post-opératoire et en fin d’étude. Les volumes sanguins prélevés seront faibles (moins de 20mL) et représenteront moins de 3% du volume sanguin total de l’animal. Cependant, nous prendrons en compte le temps de repos nécessaire entre deux prélèvements, selon les recommandations en vigueur chez cette espèce. La procédure chirurgicale (unique) sera réalisée sous anesthésie générale et durera au maximum 4h. Ce test sera réalisé sous IRM.
Impact sur les animaux
Après réception des animaux, un prélèvement sanguin (environ 4mL) sera réalisé sur animal vigile via la veine jugulaire, dans le but de réaliser un bilan hémato-biochimique d’inclusion et donc s’assurer qu’il n’existe pas d’anomalie au niveau de ces paramètres sanguins. L’intervention sera réalisée sous anesthésie générale et ce temps d’anesthésie sera d’environ 4h (prise en compte de toute la partie préparation de l’animal, installation dans l’IRM et intervention avec le dispositif). Cette durée aura donc un impact sur le réveil des animaux. Nous pouvons nous attendre à une douleur après intervention (douleur qui sera prise en charge) et une inflammation des tissus environnants la prostate, provoquant une difficulté à uriner pour les chiens. Ainsi, en fin d’intervention, une sonde urinaire avec valve anti-reflux sera installée chez les chiens qu’ils garderont jusqu’à leur euthanasie 3 jours plus tard. Cela impliquera donc un hébergement en individuel après l’intervention pendant 3 jours. Des prélèvements sanguins pour analyses hémato-biochimiques pourront être réalisés avant l’intervention, puis pendant le suivi post-opératoire et en fin d’étude avant mise à mort des animaux. Les volumes sanguins prélevés seront faibles (moins de 20mL) et représenteront moins de 3% du volume sanguin total de l’animal. Cependant, nous prendrons en compte le temps de repos nécessaire entre deux prélèvements, selon les recommandations en vigueur chez cette espèce.
Devenir
Les animaux inclus dans les procédures expérimentales seront mis à mort, car des prélèvements d'organes, notamment de la prostate, devront être effectués pour analyses histopathologiques. En revanche, les animaux de réserve non inclus dans les procédures principales, seront gardés en vie et réutilisés pour d'autres projets. Le vétérinaire validera systématiquement le devenir des animaux, en tenant compte de leur utilisation, des leur état de santé, et des possibilités éventuelles de réutilisation.
Remplacement
Des premiers tests in vitro ont été réalisés en amont, afin de tester le dispositif avec le laser. En revanche, l’évaluation précise des dommages thermiques immédiatement après le traitement n'est pas triviale en raison d'une variété de réponses cellulaires, vasculaires et inflammatoires qui se produisent au sein du tissu, limitant ainsi notre capacité à le simuler in vitro. Le dispositif étant à visée clinique, il est nécessaire d’obtenir des données dans ces conditions réelles d’utilisation, ainsi l'utilisation d'un organisme complet et vivant est indispensable notamment pour le suivi post-opératoire.
Réduction
Une étude pilote sur 3 animaux sera réalisée en amont des études principales afin que la courbe d'apprentissage des opérateurs n'affecte pas les résultats finaux. Elle permettra d’être plus reproductible sur le traitement thermique et la prise de mesures, réduisant ainsi le nombre d’animaux nécessaires pour les études principales. À la demande de la FDA, au moins 5 points de données sont requis, afin d'obtenir une variation biologique suffisante et statistiquement significative. Par conséquent, nous prévoyons pour chacune des études principales, l’utilisation de 5 animaux + 2 animaux de réserve. Si les deux animaux de réserve ne sont pas utilisés, ils pourront intégrer une autre étude ou intégrer le troupeau permanant.
Raffinement
Les animaux auront une période d’acclimatation dans l’animalerie d'au minimum 14 jours avant le début des procédures expérimentales. Pendant cette durée, les chiens seront hébergés collectivement. Les animaux feront l'objet d'un conditionnement positif, basé sur des intéractions amicales avec les personnels en charge des soins, et l'administration de récompenses lors de différents exercices (monter sur la balance, s'immobiliser, se coucher, etc.), ceci afin de permettre des manipulations sans stress et avec un minimum de contraintes. Tous les animaux recevront un enrichissement du milieu adapté à leur espèce, régulièrement renouvelé (rotation des jouets par exemple). Des moments de récréation et de jeux avec les soigneurs seront mis en place. Utilisation de l’imagerie par IRM, qui est une modalité d’imagerie non-invasive et non-ionisante, contrairement à d’autres techniques. Tout au long de l’intervention sous anesthésie générale, les chiens seront monitorés par du personnel formé et habitué à travailler chez cette espèce animale. Une personne sera également présente en salle de réveil (salle chauffée), jusqu’au réveil complet des animaux. Après intervention et jusqu’à la fin de l’étude (pendant donc 3 jours), des traitements post-opératoires seront mis en place : analgésique, anti-inflammatoire, antibiotique et antispasmodique. L’intervention induira une inflammation des tissus environnants la prostate, avec possiblement une influence sur la capacité des chiens à uriner. Ainsi une sonde urinaire avec valve anti-reflux sera mise en place, impliquant donc un hébergement en individuel. Des techniciens et vétérinaires formés seront ainsi mobilisés pour gérer ces sondes et poches urinaires plusieurs fois par jour. De plus, un contact plus régulier avec le personnel sera mis en place pour les chiens hébergés en individuel. Un contact visuel et olfactif entre les chiens sera conservé en post-intervention. Toute observation sur la clinique des animaux sera remontée au vétérinaire désigné qui prendra les décisions adéquates. Des points limites suffisamment prédictifs sont mis en place, afin d’éviter toute forme de souffrance inutile.
Choix des espèces
Le modèle canin est l'un des rares modèles animaux qui offre une prostate de taille suffisante pour une thérapie thermique au laser, comparable en termes de taille à la prostate humaine. Adultes, pour garantir que la taille de la prostate est suffisante pour réaliser le traitement et être représentative d'un traitement chez l'Homme.