Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale, reproduit depuis ALURES
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-626136)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Au niveau mondial, il a été constaté une forte augmentation de l’incidence du cancer du fait du vieillissement de la population et de facteurs environnementaux qui se dégradent. En 2020, quelque 19,3 millions de nouveaux cas de cancers ont été diagnostiqués et 10 millions de décès sont à déplorer des suites de cette maladie, selon des données publiées par le Centre international de recherche contre le cancer (CIRC). Selon l’OMS, une personne sur cinq souffrira d’un cancer dans sa vie. Un homme sur huit et une femme sur onze en décèderont. Le cancer se caractérise par une dégradation pathologique des processus contrôlant la prolifération cellulaire, la différenciation et la mort programmée de certaines cellules. Les cancers du cerveau représentent toujours un enjeu de santé publique majeur. Par exemple, les gliomes de haut grade restent à ce jour un cancer pour lequel la prise en charge a peu évolué depuis 20 ans, avec une survie médiane après traitement de 24 mois environ. Le développement de nouvelles thérapies est de ce fait critique afin d’améliorer la survie et la rémission des patients. L’objectif de ce projet est d’utiliser un modèle orthotopique de cancer du cerveau chez les rongeurs reflétant la pathologie humaine afin d’évaluer de nouveaux candidats médicaments administrés de façon unique ou répétée (à l’aide d’une seringue ou d’un dispositif implantable) après résection de la tumeur. Ce modèle permet donc d’évaluer spécifiquement l’efficacité thérapeutique de composés d’intérêt dans le contexte de la présence de cellules cancéreuses résiduelles suite à une chirurgie de résection de tumeur du cerveau, chez l’homme (partie du traitement standard). La toxicité, la pharmacocinétique et de la biodistribution des candidats médicaments pourront aussi être étudiées dans ce modèle.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Pour certaines applications thérapeutiques, de nouveaux modèles précliniques plus prédictifs doivent être établis afin de pouvoir transposer l’utilisation de ces molécules chez l’homme lors d’essais dans différentes phases cliniques. L’animal représente un système d’essai physiologiquement proche de l’homme, permettant d’évaluer l’efficacité, la toxicité, la pharmacocinétique et la pharmacodynamique de nouveaux composés afin d’éviter ces essais directement chez l’homme. Au cours des expériences réalisées, il sera possible d’étudier les mécanismes de croissance d’une tumeur dans un environnement mimant la pathologie chez l’homme, d’étudier les mécanismes de résistance après des traitements avec de nouvelles molécules ou des molécules déjà utilisées en clinique, et les mécanismes de progression. Grâce à ces études dans un environnement adapté, il sera aussi par exemple possible de suivre la réaction du système immunitaire de l’hôte face à la progression de la maladie, de moduler et/ou orienter le système immunitaire afin de donner à l’organisme les moyens de se défendre contre le cancer.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : – Irradiation après un court transport. Les animaux restent dans leur cage de stabulation. Durée totale < 30 minutes, hors transport (réalisé une fois). - procédures chirurgicales, réalisées sous anesthésie et analgésie pré-, per et post-opératoire : o Greffe tumorale intra cérébrale (x1), durée = ± 1h o Résection de la tumeur +/- implantation de la canule (1x). La durée de la résection sera max. 1h. L’implantation de la canula peut rallonger la procédure de 30 minutes. - Pour quelques animaux le traitement avec la canule sera réalisé sous anesthésie (10 – 15 minutes/traitement, max 12 traitements) - Les animaux vigiles et sous contention pourront recevoir des traitements par voies intra-péritonéale (IP), intra-veineuse (IV), sous-cutanée (SC), (1 minute), - Des prélèvements sanguins pourront être réalisés (1 minute) sur animaux vigiles sous contention si nécessaire ou si possible sous anesthésie. - Si un suivi par une technique d’imagerie est envisagé, il sera réalisé sous anesthésie générale pour une durée maximale d’1 heure. - Au moment de l’euthanasie, lorsque le prélèvement des organes nécessitera un flush préalable par perfusion afin d’obtenir des organes avec des vaisseaux sanguins ne contenant pas de sang, les animaux seront profondément anesthésiés et analgésiés.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Stress léger et de durée intermédiaire (moins de 4 heures) induit par : – Le transport (pour irradiation avant greffe des tumeurs). – La manipulation pour les suivis de poids (le stress lié pouvant très probablement diminuer avec l’habituation). Stress modéré (durant quelques heures, mais pas plus de 48 heures) : – Réorganisation des groupes sociaux au moment de la randomisation. Pertes de poids : – En lien avec le développement de la tumeur. – Suite aux procédures chirurgicales (implantation et résection de la tumeur). Douleur légère à sévère : – En lien avec le développement de la tumeur. – Liée à la présence du dispositif implantable. – En lien l’injection de solutions directement dans le cerveau. Douleur sévère : – procédures chirurgicales (implantation et résection de la tumeur, mise en place du dispositif implantable). Troubles neurologiques : – procédures chirurgicales (implantation et résection de la tumeur). – En lien avec le développement de la tumeur. – En lien avec l’injection de solutions directement dans le cerveau. Saignement et/ou infection : – procédures chirurgicales (implantation et résection de la tumeur). – Liée à la présence du dispositif implantable.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront mis à mort à l’issue de chaque procédure (la méthode utilisée étant l’une de celles autorisées par la Directive 2010/63). Les animaux étant porteurs de tumeur et ayant fait l’objet de gestes techniques et reçu des traitements, aucune autre utilisation ne peut être envisagée.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Les méthodes alternatives ne permettent pas, à ce jour, de prévoir l’efficacité in vivo de potentiels candidats-médicaments, car les étapes nécessaires au développement d’un médicament pour lesquelles il est nécessaire d’étudier les interactions du médicament dans un contexte globale ne peuvent pas être étudiées dans un système alternatif (in vitro par exemple). Des méthodes alternatives de reconstruction d’organes ou de tumeurs en 3D sont utilisées mais reste toutefois marginales et les résultats obtenus restent à ce jour difficilement transposables à l’homme.
2. Réduction
Dans chaque étude, les animaux seront répartis en groupes expérimentaux selon le(s) critère(s) défini(s). Le nombre de groupes contrôles sera ajusté à la question scientifique posée et des paramètres étudiés. Les variations de ces paramètres et de la mortalité entre les groupes contrôles et traités seront comparées pour évaluer les composés testés. La validité scientifique nécessite d’utiliser un nombre minimum d’animaux par groupe pour que les tests statistiques soient valides et représentatifs d’éventuelles variations inter-individus. Une étude peut être composée de 2 à 10 groupes. Le nombre d’animaux par groupe variera généralement entre 3 (biodistribution) à 15 (dans le cas de multiples paramètres d’efficacité à évaluer) par dose de produit. Le nombre minimal d’animaux surnuméraires sera utilisé afin de plus facilement constituer des groupes homogènes au moment de l’initiation de l’étude. Pour Réduire le nombre d’animaux utilisés dans ces procédures, il sera toujours proposé d’utiliser des biomarqueurs et des techniques faiblement invasives d’imagerie chez le petit animal.
3. Raffinement
Tout d’abord, les techniciens s’entraineront pour la pose de canule sur des cadavres de rongeurs, avec évaluation macroscopique des lésions générées sur le cerveau. Une fois que la pose de canule sera réalisée sans causer de lésions au niveau de la zone d’implantation, un entrainement sera fait sur animaux vivant (dans le cadre d’une procédure sans réveil). Les coordonnées de l’induction tumorale dans le cerveau seront déterminées au moyen d’un atlas pour limiter le risque de déficit neurologique. Les animaux sont placés sur un cadre de stéréotaxie pour les procédures chirurgicales. Toutes les procédures chirurgicales (implantation et exérèse de la tumeur, puis mise en place du dispositif implantable) seront réalisées sous anesthésie et analgésie adaptées (selon doses et voie d’administrations validées par la structure pour le bien-être des animaux de notre société et le vétérinaire). Les traitements intracérébraux seront faits sous anesthésie. Les animaux bénéficieront de soins pré- et post opératoires (tels qu’hydratation, utilisation d’un plan thermostaté pour maintien de la température corporelle). Les expérimentateurs sont formés pour évaluer spécifiquement l’état de souffrance des animaux. Une grille d’évaluation est utilisée pour apprécier finement l’état de santé des animaux et guider la réponse à apporter en cas de détresse (soins spécifiques ou euthanasie). De l’enrichissement est utilisé dans toutes les cages.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Les rats, outre l’avantage lié à leurs caractéristiques physiologiques, autorisent une variété de techniques d’administration, de prélèvement et de chirurgie présentant des analogies avec ce qui peut être réalisé en recherche clinique sur l’homme. Ils présentent aussi l’avantage de pouvoir développer des cancers, et notamment des cancers du cerveau (par exemple des gliomes), après implantation de cellules tumorales issues d’un cancer s’étant préalablement développé chez un rat de la même souche. De plus, diverses souches de rats immunocompétents sont également disponibles pour l’établissement de modèles tumoraux syngéniques. Les animaux seront utilisés après sevrage à l’âge de jeunes adultes (7 semaines minimum). L’utilisation d’animaux adultes garantit la reproductibilité l’injection des cellules tumorales, c’est-à-dire que cette injection est toujours réalisée au niveau des coordonnées souhaités. Cela garantit également que la vitesse de croissance des tumeurs sera similaire d’une expérience à l’autre. L’utilisation d’animaux plus jeunes ne permet pas de garantir que l’injection des cellules est réalisée au niveau des coordonnées souhaitées, ceci pouvant donc induire des effets neurologiques néfastes.