Role de MUC1 dans la progression tumorale et la chimioresistance dans un modèle murin de cancer du poumon

Le cancer du poumon (dont 85% sont des cancers bronchiques dits non à petites cellules ou NSCLC) reste la 1ère cause de mortalité par cancer dans les pays développés avec plus d’1 million de décès par an dans le monde. Le traitement de 1ère intention des NSCLC se fait par chirurgie mais un 1/3 des patients présente des stades trop avancés de la maladie rendant ainsi l’ablation de la tumeur impossible. La chimiothérapie (utilisation de sels de platine) représente une facette essentielle dans la prise en charge des patients atteints de cette pathologie. Même si ces agents anticancéreux éliminent une grande majorité des cellules tumorales pulmonaires, il est fréquent qu’une proportion d’entre elles résiste favorisant ainsi l’apparition de récidives et de métastases. Dans ce contexte, des analyses sur des cohortes de patients ont montré que dans de nombreuses tumeurs présentant une résistance à la chimiothérapie le gène codant une protéine particulière était surexprimé. Cette protéine, la mucine 1, est notamment impliquée dans la protection des cellules en contact avec le milieu extérieur contre toutes sortes d’agressions. Dans ce projet, nous nous intéresserons donc à la mucine 1. Dans le cancer du poumon, elle est surexprimée dans 60-80% des adénocarcinomes en comparaison avec un poumon sain. Les données de la littérature montrent que la surexpression de la mucine 1 est associée à la progression tumorale, aux phénomènes de chimiorésistance et la mise en place d’un microenvironnement immunosuppresseur (qui supprime la réponse immunitaire face à la tumeur). De ces observations, nous avons émis l’hypothèse que la mucine 1 pourrait être impliquée dans les phénomènes de chimiorésistance au cisplatine et interviendrait également sur les propriétés des cellules cancéreuses pulmonaires et sur le microenvironnement tumoral. Afin de valider cette hypothèse, nous étudierons le rôle de la mucine 1 sur les propriétés et le microenvironnement des cellules cancéreuses pulmonaires et nous évaluerons de nouvelles pistes thérapeutiques.

Ce projet permettra de tester le bénéfice de nouvelles stratégies thérapeutiques associant des inhibiteurs oligonucléotidiques à des agents de chimiothérapie conventionnelle.

Ce projet se déroulera en deux parties. Cependant, plusieurs étapes sont communes à l’ensemble des parties. L’ensemble des animaux (360) sera soumis à une anesthésie par injection (durée 20 min) afin, dans un premier temps de tondre une partie de leur pelage au niveau du flanc où ils recevront une injection de cellules cancéreuses (durée injection : 30 sec). Dès que le volume tumoral défini pour intervention sera atteint, une partie des animaux (120) recevront une injection d’un agent de chimiothérapie tous les jours pendant 6 jours (durée : 1 min). L’autre partie des animaux (240) recevront dans un premier temps une injection dans la tumeur de notre traitement d’intérêt à raison d’une injection tous les 4 jours jusqu’à la fin du protocole (durée : 1 min). En addition de ce traitement, 120 animaux seront en plus traités par la suite avec l’agent de chimiothérapie tous les jours pendant 6 jours (durée : 1 min). L’ensemble des animaux (360) seront pesés deux fois par semaine (durée : 2 min par animal) et la taille des tumeurs sera mesurée par l’utilisation d’un pied à coulisse (sur animaux vigiles, durée : 5min/intervention). De plus, pour 120 animaux, l’évolution de la tumeur sera également évaluée par imagerie. Pour cela les animaux seront anesthésiés par voie gazeuse et une molécule facilitant la lecture de l’imagerie sera injectée (durée anesthésie : 20-30 min, durée injection : 30 sec). La durée maximale des manipulations sera de 24 jours pour 240 animaux et de 20 jours pour 120 animaux et ce, dépendamment du type de cellules tumorales injectées.

Les procédures que nous prévoyons de réaliser pourraient être à l’origine d’un stress lié à la manipulation. L’injection des cellules et/ou de la luciférine pourrait entraîner un stress ou une douleur chez les animaux. Pour limiter le stress des animaux, ces derniers seront anesthésiés lors de ces étapes de la procédure. Aux sites où les cellules seront injectées, le développement des tumeurs ne devrait pas entraver la liberté de mouvement des souris, cependant si cette liberté était altérée, une mise à mort des animaux sera réalisée. Les doses d’agent de chimiothérapie et du traitement d’intérêt utilisés dans ce protocole ne sont pas décrits dans la littérature comme susceptibles d’induire des effets indésirables (toxicité) sur les animaux. De même, aucune analgésie encadrant leurs injections intra-tumorales n’est préconisée au vu des doses utilisées. Le suivi régulier des animaux permettra de pallier toute souffrance ou détresse ressenties par ces derniers.

TDans ce projet, nous étudions l’effet d’une nouvelle combinaison de traitements sur des tumeurs établies. Afin de mieux comprendre l’impact de nos traitements sur l’organisme, nous devrons récupérer différents échantillons nécessitant la mise à mort des animaux.

Les modèles utilisés dans ce projet ne nécessitent pas de mises au point car elles utilisent des procédures couramment décrites dans la littérature. De plus, les sélections de Gapmers ont été réalisés sur des modèles in vitro de manière à Remplacer la mise au point sur les animaux. Cependant, les processus étudiés dans ce projet mettent en jeu de nombreux types cellulaires (cellules tumorales et celles du microenvironnement dont celles du système immunitaire), leur étude en concomitance ne peut se concevoir que sur un organisme entier d’où ce recours à l’expérimentation animale.

Pour la reproductibilité, les expériences seront répétées au moins 3 fois. Les courbes de survie seront établies grâce à un test statistique spécifique dont la fiabilité prévoit des échantillons d’une taille minimum de 30 animaux. Pour cela, des groupes de 10 animaux sont prévus. Les différences significatives entre les courbes de survie des animaux des groupes traités ou non seront analysées par un test statistique adapté aux données. Les différences significatives entre les courbes de survie des animaux des groupes traités ou non seront analysées par un test statistique adapté aux données.

Lors de l’expérimentation, les animaux seront anesthésiés avant toute procédure pouvant provoquer un stress, une angoisse ou une souffrance. Les animaux seront ensuite suivis quotidiennement de manière à pouvoir détecter le plus rapidement possible tout signe de souffrance ou d’angoisse. Les animaux sont hébergés dans des cages individuelles en groupes sociaux enrichies avec des cotons de nidification et dans des conditions classiques de stabulation. Avant toute manipulation, les animaux seront acclimatés de 7 à 10 jours dans leur salle d’hébergement. Des points limite de douleur ont été déterminés préalablement au projet. La mise à mort sera réalisée à distance des autres animaux.

Le choix de la souris comme espèce animale repose sur la grande disponibilité des outils moléculaires (anticorps spécifiques pour l’immunohistochimie, le western blot et la cytométrie en flux, souches animales adaptées, amorces et sondes spécifiques pour la RT-qPCR) permettant de mener à bien ce projet. De plus, cette espèce est l’une des mieux caractérisée au niveau immunologique. Nous pouvons également bénéficier de modèles immunodéficients largement décrits dans la littérature qui sont essentiels au bon déroulé de notre projet. En nous basant sur les données de la littérature concernant les modèles que nous souhaitons étudier, nous utiliserons des souris âgées de 4 à 8 semaines pour le premier modèle et de 6 à 10 semaines pour le second modèle.