Evaluation de composés d’intérêt dans des modèles orthotopiques de cancer de la vessie
Identifiant du RNT
NTS-FR-981018 v.1, 24-06-2024
Identifiant national du RNT
Ce champ ne sera pas publié.
Pays
France
Langue
fr
Soumission à l’UE
Ce champ ne sera pas publié.
oui
Durée du projet exprimée en mois.
60
Mots-clés
Oncologie
Cancer vessie
souris
Finalité(s) du projet
Recherche translationnelle et appliquée: Cancer humain
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet (par exemple, répondre à certaines interrogations scientifiques ou à des besoins scientifiques ou cliniques).
Ce projet consiste à évaluer de nouveaux traitements pour les cancers de la vessie, dont les besoins sont non satisfaits, chez la souris dans des modèles orthotopiques (injection de cellules cancéreuses au site correspondant à celui de la tumeur d’origine). Pour ces modèles, des lignées cellulaires cancéreuses de la vessie soit d’origine murine (syngénique) soit d’origine humaine (xénogreffe) seront inoculées directement dans la vessie par administration intravésicale. En fonction des cellules injectées, des souris immunocompétentes, immunodéficientes ou humanisées pour le système immunitaire seront utilisées. Les études consistent à administrer le ou les composé(s) à potentiel thérapeutique à des souris porteuses de tumeur, puis à mesurer la croissance tumorale, les niveaux de biomarqueurs, les concentrations sanguines et/ou tissulaires du composé d’intérêt. Les mesure de concentrations du composé permettront d’établir un modèle entre la pharmacodynamie et pharmacocinétique du composé, indispensable pour la détermination des doses à utiliser dans les études d’efficacité, de toxicologie réglementaire et enfin de prédire les doses des phases de preuve de concept en développement clinique chez l’homme. Le suivi de croissance tumorale permettra d’évaluer l’efficacité du ou des composé(s). Celui-ci sera réalisé par imagerie non-invasive de bioluminescence sur animal anesthésié. Des prélèvements tissulaires post-mortem pourront être réalisés pour des analyses ex vivo complémentaires : histologiques, par cytométrie en flux… L’ajout de tumeur ectopique (injection des cellules par voie sous-cutanée) en plus d’une tumeur orthotopique (injection par voie intravésicale) pourra être utilisé pour tester l’efficacité de molécules anticancéreuses dans un contexte de tumeurs métastatiques ; aussi appelé modèle abscopal. L’effet abscopal est la régression de la lésion métastatique (ex : s.c.) après un traitement local de la tumeur primaire (i.e. vésicale). Le suivi de la croissance de la tumeur ectopique s’effectuera par mesure non-invasive par caliper.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet? Expliquer en quoi le projet pourrait faire progresser les connaissances scientifiques ou quels bénéfices les êtres humains, les animaux ou l’environnement pourraient en tirer à terme. Le cas échéant, distinguer les bénéfices à court terme (pendant la durée du projet) et les bénéfices à long terme (susceptibles d’être obtenus après l’achèvement du projet).
Dans les pays développés, le cancer de la vessie est au 4ème rang par sa fréquence chez l’homme et 9ème chez la femme. En France, chaque année, plus de 11 000 nouveaux cas de cancer de la vessie sont diagnostiqués et les statistiques font état de 4 500 décès annuels. Le traitement du cancer de la vessie repose aujourd’hui principalement sur la chirurgie (exérèse partielle), une ablation totale de la vessie pouvant être pratiquée en cas de cancer infiltrant. La survie nette à 10 ans des patients atteints d’un cancer de la vessie est de l’ordre de 40%. Le taux de récurrence à 5 ans est entre 31 et 78%, ce qui souligne l’inefficacité des traitements actuels et la nécessité de développer de nouvelles thérapies. Les procédures qui constituent ce projet s’inscrivent dans le cadre du développement de nouvelles stratégies thérapeutiques innovantes. A court terme, elles permettront de prédire l’efficacité de nouveaux candidats médicaments. A plus long terme, ces procédures constitueront la base pour un traitement applicable à l’Homme en déterminant les doses efficaces qui pourraient être administrées chez les patients.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale (par exemple, injections, procédures chirurgicales)? Indiquer le nombre et la durée de ces procédures.
Les gestes techniques concernant tous les animaux : • Inoculation des cellules cancéreuses dans la vessie (1 fois ; 15 min à 30min) sur l’animal anesthésié par injection intrapéritonéale d’un analgésique injectable • Pesées (maximum 1 fois par jour sur la durée du protocole ; 30 sec) sur animal vigile • Administration intrapéritonéale (maximum 3 fois par semaine sur la durée du protocole ; 30 sec) sur animal vigile • Suivi de la croissance tumorale par bioluminescence (maximum 3 fois par semaine sur la durée du protocole ; 15 min à 1h) sur animal anesthésié par inhalation d’isoflurane (3-4% pour l’induction et de 1-3% pour l’entretien) Les gestes techniques concernant tous les animaux ou en partie (dépendra des demandes clients) : • Prélèvements de sang (30 sec) : la fréquence dépendra là encore des demandes clients mais elle sera adaptée en fonction du volume prélevé en accord avec la consigne en vigueur. Les sites seront la veine submandibulaire sur animal anesthésié à l’isoflurane (3-4%) ou veine caudale, ou amputation unique de la queue (coupe < 2 mm sur l’extrémité non inervée de la queue) sur animal vigile. • Injection sous-cutanée de cellules cancéreuses (1 fois ; 1 min) sur animal anesthésié par inhalation d’isoflurane (3-4% pour la l’induction et de 1-3% pour l’entretien) • Mesure de la croissance tumorale au pied à coulisse (maximum 3 fois par semaine sur la durée du protocole ; 1 min) sur animal vigile • Administrations des composés à potentiel thérapeutique : la fréquence dépendra là encore des demandes clients mais elle sera en accord avec la consigne interne en vigueur. Les voies envisagées sur animal vigile seront les voies (30 sec) : per os, intrapéritonéale, sous-cutanée, intraveineuse via la veine caudale ou intramusculaire. Les voies possibles sur animal anesthésié par inhalation d’isoflurane (pour induction 3-4%, pour maintien 1-3%) seront intradermique (1 min), intraveineuse via le sinus rétro-orbital (30 sec) ou intravésicale (15 min à 1h).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux, par exemple, douleur, perte de poids, inactivité/mobilité réduite, stress, comportement anormal, et la durée de ces effets?
Ces modèles peuvent engendrer une dégradation de l’état de santé de l’animal pouvant se traduire par une perte de poids, un comportement anormal (animal prostré, ne répondant pas aux stimuli) et/ou une altération des fonctions normales (impossibilité d’uriner et de s’alimenter). Ces effets apparaissent potentiellement au fur et à mesure de la croissance tumorale. Les effets indésirables possibles seront systématiquement demandés au client avant tout traitement pour les anticiper. Les animaux seront également soumis à des mesures de tumeur par bioluminesence post-administration des cellules tumorales/potentiels médicaments par voie intravésicale ce qui nécessite des anesthésies répétées. Ces anesthésies répétées peuvent constituer une nuisance notamment au travers de la contention de l’animal pour le placer dans la chambre à anesthésie ou pour l’administration de ketamine/xylazine.
Quelles espèces et combien d’animaux est-il prévu d’utiliser? Quels sont le degré de gravité des procédures et le nombre d’animaux prévus dans chaque catégorie de gravité (par espèce)?
Espèce
Nombre total
Nombre estimé par degré de gravité
Sans réveil
Légère
Modérée
Sévère
Souris (Mus musculus)
2500
0
0
2500
0
Qu’adviendra-t-il des animaux maintenus en vie à la fin de la procédure?
Espèce
Nombre estimé d’animaux à réutiliser, à replacer dans l’habitat/le système d’élevage ou à proposer à l’adoption
Réutilisé
Replacé dans l’habitat naturel ou le système d’élevage
Proposé à l’adoption
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront mis à mort à l’issue des études afin notamment de prélever des organes d’intérêts qui feront l’objet d’analyses (ex : dosage de biomarqueurs, dosage des concentrations des composés à potentiel thérapeutiques …). Les modèles décrits ne permettent pas la réutilisation des animaux.
Application de la règle des «trois R»
1. Remplacement
Indiquer quelles sont les alternatives non animales disponibles dans ce domaine et pourquoi elles ne peuvent pas être utilisées aux fins du projet.
Principalement 2 approches sont utilisées pour mimer les événements biologiques associés aux processus de cancer : une approche in vitro, basée sur l’utilisation de lignées cellulaires ou de cellules cancéreuses isolées et des approches in vivo, basées sur l’utilisation d’animaux de laboratoire, chez lesquels des cellules cancéreuses sont inoculées. Les modèles in vitro ne recréent ni la diversité de l’environnement des tumeurs, ni la difficulté pour une molécule testée d’atteindre les cellules cibles. Ces limitations rendent incontournables le recours à l’expérimentation animale pour tester l’efficacité de nouvelles molécules antitumorales. De plus, à notre connaissance, il n’existe pas de modèles in silico ou in vitro qui permettent de modéliser la relation pharmacodynamique et pharmacocinétique dans un contexte tumoral. L’écosystème nécessaire pour la pharmacodynamie et la pharmacocinétique intègre de nombreux tissus et organes : système digestif, système circulatoire, système rénal, système immunitaire intégral, système nerveux périphérique et central. Seul un modèle animal peut permettre d’étudier les interactions entre des composés à potentiel thérapeutique et ces différents systèmes biologiques très complexes.
2. Réduction
Expliquer comment le nombre d’animaux prévu pour ce projet a été déterminé. Décrire les mesures prises pour réduire le nombre d’animaux à utiliser et les principes appliqués pour concevoir les études. S’il y a lieu, décrire les pratiques qui seront appliquées tout au long du projet pour limiter le plus possible le nombre d’animaux utilisés sans perdre de vue les objectifs scientifiques. Ces pratiques peuvent notamment consister en études pilotes, modélisation informatique, partage et réutilisation des tissus.
Dans le modèle orthotopique, la croissance tumorale sera suivie au cours du temps par imagerie de bioluminescence. Dans le modèle sous-cutané, la croissance sera mesurée par caliper. L’utilisation de ces techniques non-invasives permet d’observer au cours du temps un seul animal simplement anesthésié (pour l’imagerie de bioluminescence), là où l’information devait être obtenue par euthanasie et autopsie de multiples individus à chaque stade d’une seule étude permettant ainsi de réduire sensiblement le nombre d’animaux. De plus, d’une manière générale, les composés auront préalablement été évalués de manière extensive sur une batterie de tests in silico et in vitro. Ces tests permettent de prédire le profil pharmacocinétique du composé (ex : lipophilie, absorption, distribution, métabolisme), de déterminer les caractéristiques d’interaction du composé avec la cible d’intérêt (ex : un récepteur, une enzyme). En outre, le profil pharmacocinétique chez le rongeur aura aussi été déterminé. De nombreux composés auront donc été éliminés du fait de leur faible performance sur ces tests. La probabilité d’observer une activité sur les modèles de ce projet sera par conséquent élevée. Le nombre d’animaux prévu pour ce projet se base principalement sur les données de la littérature complétés d'analyses de puissance statistique et des tests de détermination de la taille des groupes expérimentaux à l'aide de logiciels spécifiques, généralement basés sur des tests type test de Student bilatéral, afin que les nombres utilisés soient réduits au minimum nécessaire. Il est prévu environ 50 études (10 études par an) et 150 molécules testées au regard du nombre d’animaux utilisés. Chaque étude comportera en moyenne 5 groupes avec 10 animaux par groupe et 3 molécules à tester par étude.
3. Raffinement
Donner des exemples des mesures spécifiques qui seront prises (par exemple, surveillance accrue, soins postopératoires, gestion de la douleur, entraînement des animaux) pour réduire au minimum les effets sur le bien-être des animaux (les nuisances causées). Décrire les mécanismes permettant d’intégrer de nouvelles techniques de raffinement pendant la durée de vie du projet.
Les animaux seront hébergés dans des locaux conformes aux standards règlementaire de la directive n°2010/63/UE. Les locaux d’hébergement font l’objet de surveillance sanitaire régulière par le biais de contrôles environnementaux, des systèmes d’hébergement et d’animaux sentinels. Les animaux seront groupés dans des cages contenant de l’enrichissement et des matériaux spécialisés pour faciliter la nidification. Le nombre de manipulations liées à l’étude sur l’animal sera réduit au strict nécessaire ( ex : pesées, bioluminescence).Les procédures générant douleur, inconfort ou stress se feront systématiquement sous anesthésie.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents
La grande majorité des modèles et techniques utilisés dans la recherche médicale et pharmaceutique ont été décrits chez le rongeur. De nombreuses données sur les modèles orthotopiques de cancer de la vessie chez la souris existent déjà dans la littérature et peuvent être utilisées pour la mise en place des modèles et aider à l’avancement des projets (doses de cellules, effets de molécules de références etc.). La souris est un modèle d’étude de choix car : 1/ sa petite taille facilite la manipulation en particulier pour le suivi de croissance tumorale avec l’imagerie in vivo (ou plusieurs souris peuvent être placées en même temps dans l’appareil d’imagerie), et 2/ la disponibilité des souris immunodéficientes (nécessaires pour l’utilisation de cellules humaines). Le stade adulte est utilisé :les données de la littérature indiquent clairement que les rongeurs adultes représentent des modèles fiables pour l’évaluation de l’efficacité de composés dans le domaine du cancer.
Projet retenu pour une appréciation rétrospective
Projet retenu pour AR?
Délai pour AR
Raisons de l’appréciation rétrospective
Prévoit des procédures sévères
Utilise des primates non humains
Autre raison
Explication de l’autre raison de l’appréciation rétrospective
Champs supplémentaires
Champ national 1
Ce champ ne sera pas publié.
Champ national 2
Ce champ ne sera pas publié.
Champ national 3
Ce champ ne sera pas publié.
Champ national 4
Ce champ ne sera pas publié.
Champ national 5
Ce champ ne sera pas publié.
Date de début du projet
Ce champ ne sera pas publié.
Date de fin du projet
Ce champ ne sera pas publié.
Date d’approbation du projet
Ce champ ne sera pas publié.
Code CIM 1
Ce champ ne sera pas publié.
Code CIM 2
Ce champ ne sera pas publié.
Code CIM 3
Ce champ ne sera pas publié.
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