Validation d’une nouvelle cible thérapeutique pour lutter contre les cancers du sang (Leucémies)

Les leucémies aiguës myéloïdes (LAM) représentent les cancers du sang les plus courants de l’adulte, mais elles demeurent très difficiles à traiter avec un taux de rechute élevé et seulement 20% de survie chez les patients agés. Au cours des 40 dernières années, les traitements pour les LAM ayant très peu progresser, il est crucial de trouver de nouvelles cibles thérapeutiques pour améliorer la prise en charge des patients, notamment après une rechute. Nos recherches ont identifié une nouvelle cible : la SUMOylation, un processus qui modifie certaines protéines. Nous avons réalisé des tests en laboratoire sur des cellules leucémiques, y compris celles résistantes aux traitements existants, ainsi que sur des cellules de patients. Nos résultats préliminaires ont montré que notre traitement ciblant la SUMOylation pourrait être prometteur pour traiter les LAM. Nous devons désormais confirmer ces résultats dans des modèles animaux, plus proches de la réalité clinique, avant de pouvoir envisager des essais sur des patients. De plus, nous avons découvert que bloquer la SUMOylation pouvait stimuler le système immunitaire pour combattre les cellules cancéreuses mais nous devons confirmer ces résultats sur des souris. Enfin, nous explorerons également si notre traitement peut être utilisé en combinaison avec d’autres médicaments déjà utilisés en clinique pour augmenter son efficacité.

Les LAM sont des cancers au pronostic sombre. Ce projet a pour objectif d’étudier une nouvelle approche thérapeutique consistant à cibler la SUMOylation, un processus qui modifie certaines protéines, seule ou en combinaison avec d’autres molécules déjà utilisées en clinique. La validation préclinique effectuée dans le cadre de ce projet constituera une étape essentielle au développement clinique de ces nouvelles molécules.

En fonction de la procédure dans laquelle ils seront impliqués, les animaux pourront subir : 1- Injection intraveineuse à la veine caudale sur animaux vigiles à l’aide d’un tube à contention (durée de la procédure : 1 minute): l’ensemble des animaux inclus dans ce projet (soit 4912 souris) seront soumis à des injections en I.V., au maximum 7 fois au cours de leur vie 2- Injection intrapéritonéale sur animaux vigiles (durée de la procédure : 30 secondes): l’ensemble des animaux inclus dans ce projet seront soumis à des injections en I.P., au maximum 10 fois au cours de leur vie 3- Gavage sur animaux vigiles (durée de la procédure : 30 secondes): cette intervention concernera un maximum de 3192 animaux (en fonction des combinaisons de molécules sélectionnées pour la suite du projet au cours de la procédure 1) et sera réalisée au maximum 15 fois au cours de la vie de l’animal 4- Prélèvement de moelle osseuse en intra fémoral (durée de la procédure : 2 minutes) : cette intervention concernera 1440 animaux qui seront anesthésiés et recevront une analgésie adaptée. Ce geste sera réalisé au maximum 3 fois au cours de la vie de l’animal et au minimum à 4 semaines d’intervalle. 5- Injection orthotopique dans la moelle osseuse en intra fémoral (durée de la procédure : 2 minutes) : cette intervention concernera 720 animaux qui seront anesthésiés et recevront une analgésie adaptée. Ce geste sera réalisé une seule fois au cours de la vie de l’animal. 6- Prélèvement de sang à la veine caudale (durée de la procédure : 1 minutes): Cette intervention concernera au maximum 2208 animaux et sera réalisée au maximum 7 fois (50µl de sang) au cours de la vie de l’animal et au minimum à 14 jours d’intervalle. L’ensemble de ces gestes étant parfaitement maîtrisés par le personnel amené à intervenir dans ce projet, les durées d’interventions sont très courtes ce qui limite le stress et l’inconfort des animaux.

La greffe de cellules leucémiques chez la souris peut induire l’apparition de symptômes tels que l’anémie, la splénomégalie ainsi que des difficultés de locomotion lorsque la greffe se localise dans le cerveau.

Dans la mesure où nous induisons une pathologie chez l’animal qui peut induire des nuisances, les animaux seront euthanasiés à la fin de chaque procédure ou dès lors qu’un des animaux présentera des signes de souffrance.

Nos recherches ont montré en laboratoire l’importance de la SUMOylation, un mécanisme qui modifie les protéines, dans les Leucémies Aigues Myéloïdes (LAM), notamment en tant que cible potentielle pour des traitements. Maintenant, pour confirmer si ces observations pourraient être applicables en clinique dans le futur, nous devons nécessairement tester ces molécules sur des animaux de laboratoire dont le système immunitaire est déficient et qui portent des cellules cancéreuses de patients pour évaluer l’efficacité de nos traitements sur un organisme vivant complet plus proche de la réalité clinique. De plus, étant donné que le TAK possède des effets sur le système immunitaire, nous devons également vérifier ces résultats sur des animaux de laboratoire ayant un système immunitaire normal, pour comprendre comment celui-ci pourrait contribuer à l’efficacité du traitement contre le cancer. Si nos résultats se confirment dans ces tests, cela ouvrirait de nouvelles pistes pour traiter les patients atteints de LAM.

Nous utilisons des cellules leucémiques luminescentes pour suivre l’évolution du cancer à l’aide d’une caméra adaptée dont nous disposons au laboratoire. Quand cela sera possible, nous utiliserons cette méthode pour suivre la progression des tumeurs. Cela nous permettra d’utiliser beaucoup moins d’animaux pour nos expériences. De plus, nous utiliserons un logiciel de calcul de statistiques qui permet d’optimiser nos groupes expérimentaux, avec un maximum de 8 souris par groupe. Cela nous permet de limiter le nombre d’animaux utilisés tout en étant certains que nos résultats restent fiables.

Les souris seront hébergées au maximum par groupe de 5 animaux par cage afin de limiter stress et angoisse et bénéficieront d’au moins 2 enrichissements/cage (coton et cabane). Lors du change, effectué de façon hebdomadaire par le même zootechnicien, la cabane et une partie du nid seront conservés afin de garder les odeurs des animaux dans la cage propre et ainsi limiter le stress. Dans les pièces de stabulation, nous diffusons des sons de nature (oiseaux, rivière, forêt) afin de limiter les variations sonores entre le jour et la nuit dans le but de Réduire le stress des animaux. Pour les animaux en cours d’expérimentation et qui sont manipulés plusieurs fois par semaine, nous ajouterons une roue d’exercice par cage comme enrichissement supplémentaire, ainsi que de l’aliment et de l’eau en gel afin de favoriser l’hydratation des animaux et d’agrémenter leur alimentation. Au cours des procédures nécessitant une anesthésie, les animaux seront anesthésiés à l’isoflurane 2,5%. Concernant les procédures pouvant induire de la douleur (injection intra-fémorale), une analgésie à la Buprénorphine 0.05mg/kg en sous-cutané 30 minutes avant l’injection puis 12h post-injection sera administrée. Afin de Réduire la douleur et soulager l’inconfort des animaux, ils seront observés quotidiennement, y compris les weekends, et les signes de souffrance (perte excessive de poids, hyperactivité, isolement, hérissement des poils, dos voûté, difficulté de locomotion) seront recherchés et seront répertoriés dans la grille de scoring jointe en annexe. En fonction du score obtenu, l’animal sera maintenu sous simple surveillance, surveillance accrue (2 fois/jour) ou immédiatement euthanasié.

En vue d’une utilisation clinique future, seule une étude pré-clinique menée in vivo chez la souris permettra de valider la SUMOylation comme nouvelle cible thérapeutique dans le traitement des LAMs. Le modèle murin est particulièrement pertinent pour la réalisation notre projet. Nous utiliserons des modèles de souris immunodéprimées et immunocompétentes. En effet, les modèles immunodéprimés permettent de greffer aisément des cellules de patients et de récapituler la pathologie humaine chez la souris afin de tester l’efficacité anti-tumorale de nos molécules. Par ailleurs, il existe déjà des modéles syngéniques de LAM chez la souris qui nous permettrons d’évaluer le rôle du système immunitaire dans la réponse anti-tumorale induite par l’inhibition de la SUMOylation. Les animaux utilisés auront entre 6 et 8 semaines. Ce niveau de développement permet une greffe efficace des cellules humaines et permet d’effectuer des expériences à long terme, en particulier dans le cas des patient-derived xenografts (Pdx) qui peuvent nécessiter jusqu’à 6 à 8 mois pour se développer.