Les avancées et les alternatives

Les alternatives aux expérimentations animales représentent les méthodes de recherche n’incluant aucune utilisation d’animaux vivants ou tués à cet effet. Elles peuvent se substituer à des expérimentations animales  On parle généralement de recherche in vitro, in silico, ex vivo, etc.

Il ne s’agit pas d’un test unique mais d’un ensemble d’outils pouvant réduire ou remplacer avantageusement l’expérimentation sur des animaux.

Ces alternatives sont souvent victimes de certains préjugés.

Voici une mise au point du Dr Christophe Furger qui répond à des questions très souvent posées.

” Les tests in vitro n’ont aucun intérêt lorsqu’on ne connaît pas le niveau d’exposition réel des cellules testées ! ”

Mesurer la toxicité est un domaine extrêmement complexe qui ne peut se résumer par la formulation lapidaire et par trop simpliste ci-dessus. Je renvoie notre lectrice au règlement 440/2008 de la Commission européenne (Journal Officiel de l’Union Européenne du 31 mai 2008) lequel expose sur 739 pages les méthodes animales et alternatives applicables en Europe ! Pour ne citer qu’un exemple très simple, appréhender une toxicité aiguë ou un effet sur la reproduction (reprotoxique) fera appel à des contextes physiologiques et des méthodes de mesure radicalement différents. Par ailleurs, n’oublions pas que la biologie est une science expérimentale et que le « niveau d’exposition réel » d’un contaminant sur un modèle vivant quel qu’il soit (cellule, animal, être humain) n’est pas mesurable. Plus modestement, les méthodes de toxicité, animales ou in vitro, essaient de mimer, avec plus ou moins de réussite, le comportement de l’organisme humain face à un contaminant. Pour cela, une approche intéressante consiste à corréler les résultats observés avec les effets répertoriés dans l’espèce humaine. Le niveau de corrélation permet ensuite de comparer les méthodes (animales vs alternatives, par exemple) et surtout de vérifier leur niveau de prédiction de l’effet observé chez l’humain.

Avant d’arriver aux cellules, une molécule doit traverser une muqueuse, être transportée par le sang etc.

Certes, et elle peut, de plus, subir des biotransformations (ou au contraire présenter une rémanence), etc… L’organisme montre un grand niveau de complexité et les paramètres à évaluer sont presque infinis. De plus, au sein d’une même espèce, il existe des variations individuelles importantes qui brouillent les pistes. Il est illusoire et simpliste de croire qu’un animal de laboratoire, différent en tout point de l’homme (par son comportement, sa physiologie, sa distance phylogénétique, son niveau de stress en cage, son cycle de reproduction, etc…) est forcément un bon modèle parce qu’il présente une muqueuse et des vaisseaux sanguins qui transportent les contaminants ! En terme de méthodes de toxicité, la meilleure sera celle qui apporte une prédictivité optimale des effets observés chez l’humain.

Pour savoir dans quelle quantité elle est absorbée, dégradée etc., avons-nous toujours besoin de tests sur des animaux ?

Savoir « dans quelle quantité » la substance « est absorbée, dégradée » est une information, pas une fin en soi.  Ces considérations (administration, dégradation, métabolisme, élimination) sont à replacer dans le contexte spécifique du développement d’un médicament. Par défaut, les tests animaux y sont actuellement appliqués avec une épée de Damoclès pointée sur les résultats : le risque encouru de l’extrapolation vers l’espèce humaine et les complications qui peuvent survenir lors des essais cliniques chez le patient, voire après la mise sur le marché du médicament. Cela dit, il est vrai que les méthodes alternatives sont peu avancées dans ce domaine. En tout cas, aucune barrière conceptuelle n’empêche d’imaginer des tests réalisables hors du contexte animal. En effet, l’apport informatif d’un organisme peu extrapolable à l’homme n’est pas formellement supérieur à celui issu de modèles plus simples, certes moins physiologiques, mais représentatifs de l’espèce humaine comme des cellules en culture.

En gros, ce sont de fausses alternatives puisque ces tests n’ont pas d’intérêt sans test animal au préalable.

À trop vouloir simplifier, on frôle le syllogisme…

Des progrès considérables ont été effectués ces dernières années et permettent un espoir réaliste de pouvoir un jour se passer de l’expérimentation animale.

Culture d’organes sous perfusions, création de peau ou d’organes artificiels, programme de création d’un humain virtuel, imagerie médicale ultra précise…Voici quelques exemples.

• Dans l’enseignement, les cours sur DVD, les logiciels informatiques et les modèles PVC doivent se substituer d’urgence aux expériences sur l’animal.
• Concept de la “technologie des bioréacteurs” pour accélérer la recherche médicamenteuse, cette technique utilise du tissu humain plutôt que des animaux. Cette technologie peut être utilisée pour cultiver des tissus cancéreux et offre un nouvel outil très efficace pour la recherche en chimiothérapie.
  L’utilisation de la technique de micro bioréacteurs pour la culture de tissus en trois dimensions, dans le but de tester les produits chimiques sur une série de tissus humains cultivée en laboratoire, permettra aux chercheurs d’évaluer plus finement les traitements appropriés que sur des modèles animaux.
• Projet d’un humain virtuel. Ce programme en place depuis 2008 vise la création d’un système qui permettra aux chercheurs et aux industriels d’améliorer leur compréhension de la physiologie humaine grâce à une collecte d’informations issues des progrès de la bio-informatique, des modélisations qui intègrent les fonctions mécaniques physiques et biochimiques d’un organisme humain.
  Cette fois-ci seul le modèle humain est la référence, forcément plus appropriée que celle du modèle animal.
  Le travail sur des êtres humains virtuels en relation avec les expériences sur cellules vivantes feront oublier les expérimentations animales.
• les bio-modules, une innovation. Les bio-modules consistent en une modélisation en 3D de la culture des cellules. A travers ces vecteurs circulent des nutriments, au sein desquels un médicament peut être solubilisé, afin de créer une plate-forme destinée à tester l’impact thérapeutique sur certaines cellules. En reliant plusieurs de ces bio-modules, on peut créer un système de recherche in-vitro complet.
  Par exemple, la liaison de bio-modules contenant des cellules de foie et des cellules de peau permet au chercheur de vérifier la communication existant entre les différents types de tissus et d’être en mesure de prédire plus précisément les inflammations.
• Ganglions artificiels. Il est établi que le développement d’anticorps monoclonaux thérapeutiques a augmenté le nombre de primates utilisés en laboratoire. Les macaques notamment, dont le système immunitaire serait plus proche de celui d’un humain que de celui d’un rongeur. Pas assez proche cependant … les tests actuels n’ont donc que peu de valeur pour l’espèce humaine. Il a fallu réfléchir au moyen efficace de tester les réactions typiquement humaines en prenant en compte les spécificités de l’espèce concernée (Pour rappel le TGN1412, un anticorps monoclonal expérimental avait boosté avec succés le système immunitaire des singes, mais par la suite provoqué de graves défaillances du système immunitaire sur des volontaires humains).
  C’est ainsi qu’a pu être créé un modèle de ganglion lymphatique artificiel. Ce modèle utilise un bio réacteur intégré capable de contrôler l’environnement des tissus en culture. Il mime parfaitement la physiologie d’un ganglion lymphatique humain dans l’organisme et possède des cellules mobiles et des cellules immobiles qui miment les interactions possibles.
  Une perfusion de cellules et un flux d’un milieu de culture extérieur dans un espace de culture centrale (la matrice) permet aux cellules évoluant à travers cette matrice d’être présentées aux cellules fixées qui sont responsables de la réponse immunitaire adaptée.
• Plate-forme alternative pour maladie cardio-vasculaire. Des scientifiques ont créé une plate-forme microfluide sur laquelle de fragiles vaisseaux sanguins peuvent être fixés permettant aux facteurs favorisant ou provoquant des maladies cardio-vasculaires d’être étudiés en détail. Cette petite plate-forme permet de réaliser en conditions physiologiquement similaires à l’in vivo les investigations demandées. Les vaisseaux sanguins sont dans leur environnement naturel. Cette première approche est beaucoup plus douce et élegante que les tests sur animaux, selon Axel Gunther le créateur de la technique.
• Maladie respiratoire. Création de micro-poumons grâce à l’utilisation de cellules dites “déchets de tissus humains” éthiquements identifiés. Ce concept pourrait offrir une alternative valable pour le développement de nouveaux médicaments traitants de troubles pulmonaires comme l’asthme, maladie pulmonaire obstructive chronique, ou encore fibrose kystique.
  Ce procédé “metabo-lung” peut être utilisé pour tester la toxicité des médicaments et les réactions secondaires à de nouveaux traitements candidats. Ce procédé pourrait également réduire les coûts associés au processus de dépistage des drogues.
  Il est également un titulaire potentiel pour l’évaluation des cosmétiques, dont les tests in-vivo sont interdits par l’UE depuis 2013.

Des idées qui fonctionnent ! (2013/2019)

• Une équipe italo-américaine identifie — in vitro — un nouveau gène.
• Sepsis : une méthode de recherche sans animaux.
• Un micro cerveau fabriqué en laboratoire.
• Une alternative pour l’étude des maladies rares.
• Une méthode sans animaux pour la maladie de Creutzfeld-Jakob.
• Bio impressions : des vaisseaux sanguins plus vrais que nature.
• Reproduire un coeur en 3D pour se passer de tests sur animaux.
• Les méthodes substitutives à l’expérimentation animale