Application of photochemobherapy on bladder tumors induced in the female Fischer 344 rat
Application de la thérapie photodynamique sur des tumeurs de vessie induites chez le rat femelle Fischer 344
Résumé
The number of bladder cancers being in constant progression during the last few years, it is necessary to develop a representative bladder tumor model of human pathology in order to test the validity of new therapeutic methods as photochemotherapy. That's why we created a new bladder tumor model in the female Fischer 344 rat. After performing a local mechanical urothelial denudation,
syngenic bladder tumor cells were instilled by uretral way. Development of induced tumors was followed by echography and their nature determined by histopathology. These are infiltrating transitional cell carcinomas with a constant and single localization at the bottom of the bladder and in the axis of uretra.
In situ fluorescence spectroscopy, with a miniaturized optic fibers captor, has not allowed to distinguish strictly autofluorescence spectra of the normal bladder and the tumors at the wavelenght
used. This non-invasive method has also been used to follow the biodistribution of a photosensitizer (PpIX) after administration by general (intraperitoneal) or local (instillation) route of its precursor (5-ALA) and to determine the maximal tumor/normal bladder ratios. These maximal ratios have been
estimated : 2.85 ± 1.2 3h30 after intraperitoneal administration and 3.96 ± 1.04 after bladder instillation during 4h.
These studies were confirmed by fluorescence microscopy, method which also allowed to specify the localization of PpIX according to the time and the 5-ALA administration route used. Finally, we carried out in situ photodynamic treatment of rat bladder tumors with a miniaturized frontal light distributor for the time tumor/normal bladder ratios were maximal. Therapeutic efficacy was defined by histopathological analysis. It was variable according to the infiltrating grade of the
tumors but seemed to be independent with the 5-ALA administration route used.
Le cancer de la vessie est un des cancers les plus fréquents chez l'Homme et son incidence ne cesse d'augmenter. C'est la raison pour laquelle il est nécessaire de disposer de modèles tumoraux vésicaux fiables et représentatifs de la pathologie humaine, pour tester la validité de nouvelles voies thérapeutiques, comme la photochimiothérapie. La création d'un nouveau modèle de tumeur vésicale
orthotopique chez le rat femelle Fischer 344 correspond à ce besoin. Il a été obtenu par un processus associant l'abrasion mécanique locale de l'urothélium et l'administration d'une suspension de cellules de tumeur de vessie syngéniques (lignée AY-27) par voie urétrale. Le développement de ces tumeurs induites a été suivi par échographie et leur nature a été déterminée par anatomopathologie. Ce sont des carcinomes à cellules transitionnelles de type infiltrant, avec une
localisation unique et constante dans le fond de la vessie et dans l'axe de l'urètre.
La spectroscopie de fluorescence in situ, réalisée à l'aide d'un capteur à fibres optiques miniaturisé, n'a pas permis de différencier formellement les spectres spécifiques des tissus vésicaux sain et tumoral à la longueur d'onde d'excitation utilisée. En revanche, elle nous a permis de suivre la biodistribution d'un photosensibilisant (Pp IX) après administration de son précurseur (5-ALA) par voie générale (intrapéritonéale) et locale (instillation vésicale) et de déterminer les ratios tumeur/vessie saine pour chaque mode d'administration. Ces ratios maximums sont de 2,85 ± 1,2 3h30 après injection intrapéritonéale et de 3,96 ± 1,04 après instillation vésicale pendant 4h. Ces études ont été confirmées par microscopie de fluorescence, technique qui a également permis de
préciser la localisation de la PpIX en fonction du temps et du mode d'administration du 5-ALA utilisés . Enfin, le traitement par thérapie photodynamique a été réalisé in situ, à l'aide d'un diffuseur frontal miniaturisé, sur des rats porteur de tumeurs vésicales aux temps pour lesquels les ratios tumeurs/vessie
saine sont maximums. L'efficacité thérapeutique, déterminée par analyse histopathologique, est variable en fonction du degré d'infiltration des tumeurs mais semble indépendante du mode d'administration du 5-ALA choisi.