Sepsis : une méthode non animale reçoit un prix

Un prix Protection Animale et Recherche attribué par le ministère fédéral de l’alimentation et de l’agriculture allemand vient d’être remis à une technique pouvant réduire la recherche sur animaux, pour le sepsis.

Le 36 ème prix recherche et bien être animal du Ministère de l’Alimentation et de l’Agriculture a été remis à l’équipe du Dr Alexander Mosig de l’Université Jena. Non seulement cette équipe développe des organes sur puce, l’une des tendances les plus prometteuses en matière de méthodes alternatives sans animaux, mais les chercheurs intègrent également des cellules immunitaires à leurs modèles. En effet, c’est une des faiblesses que l’on reproche parfois aux méthodes sans animaux, celle de ne pas proposer de reproduction de notre réponse immunitaire. Il est donc particulièrement heureux de constater qu’une équipe motivée se saisisse de cette problématique.

Je suis convaincu que ces systèmes peuvent changer fondamentalement la recherche biomédicale.

affirme le docteur Alexander Mosig.

Voici les propos légèrement synthétisés de ce spécialiste de la technologie des organes sur puce, parus sur le site InvitroJobs.

En collaboration avec d’autres équipes, celle-ci utilise différents organes sur puces miniaturisés reproduisant le foie, les reins, les poumons etc, afin d’investiguer certaines questions tels les effets du sepsis (infection du sang) et la manière dont le système immunitaire distingue les micro-organismes endogènes utiles et les éléments pathogènes. Ils utilisent de tels modèles afin d’étudier les dysfonctionnements des organes mais aussi des traitements potentiels.

Tout à fait intéressante est la partie de ces recherches consacrée aux cellules du système immunitaire innées et leur rôle dans la progression ou l’inhibition d’une tumeur et de l’influence des substances pharmaceutiques.

Des cellules endothéliales issues de sang de cordon ombilical et des cellules de cancer du sein ont été cultivées sur une puce et des cellules immunitaires avec certaines caractéristiques désirées ont été ajoutées.

(…)

Les réactions immunitaires sont très différentes selon l’organe concerné. Par exemple certaines bactéries sont tolérées dans le microbiote intestinal (…) alors qu’elles doivent être activement combattues dans le sang.

Le Docteur Alexander Mosig précise :

Nous avons créé ces microsystèmes afin de comprendre le procédé de défense sous-jacent du système immunitaire.

(…)

(Avec ces systèmes) le spectre de remplacement (des animaux en recherche ndlr) est large, spécialement en recherche immunologique et en recherche en infectiologie ou des différences distinctes existent entre le système immunitaire d’une souris ou d’un rat et le nôtre. Le système immunitaire d’un animal s’est adapté au cours de son évolution, de ses différents habitats et de son régime alimentaire (…) Les résultats issus du modèle souris ne sont donc pas directement applicables à l’humain.

Avec cette technologie, le spectre de remplacement de l’animal est large, mais pas total (…)

Ce que je pense c’est que nous avons toujours besoin pour l’instant de combiner cette stratégie de modélisation in vitro avec le modèle animal. Pour l’instant ces systèmes in vitro ne procurent pas le degré de complexité d’un modèle animal (…) En combinant ces méthodes, on peut déjà conduire des expérimentations complexes en utilisant des cellules humaines à la place des essais animaux. Actuellement il faut toujours obtenir la validation finale en utilisant un modèle animal. Mais tout de même nous réduisons l’expérimentation animale (…)

Nous ne sommes qu’au début du développement et les premiers résultats sont encourageants. Cette technologie a attiré une attention grandissante de la part des médias et présente un énorme potentiel. Presque chaque semaine il y a de nouveaux et parfois exceptionnels développements dans ce champ de recherche. Je suis convaincu que ces systèmes vont changer fondamentalement la recherche biomédicale. Des compagnies pharmaceutiques majeures utilisent déjà de tels organes sur puce pour réduire l’expérimentation animale.

La complète reproduction du fonctionnement d’un organe reste à accomplir (…)

Il y a différents systèmes et différentes approches dépendant des questions respectives auxquelles répondre, concernant l’intégration des cellules immunitaires. Les cellules immunitaires sont concrètement en contact direct avec tous les organes de notre corps. Certains composés du système immunitaire ont cependant été intégrés avec succès dans le modèle micro physiologique de reproduction d’un foie, de l’intestin, de reins, de poumons et d’autres organes.

Le challenge principal reste d’isoler les cellules vivantes mais inactives. Nous utilisons la plupart du temps des cellules de sang.  Nous travaillons avec des partenaires pour trouver d’autres solutions.

L’avantage du système organe sur puce c’est sa flexibilité.(…) le système immunitaire joue un rôle important dans beaucoup de processus de notre corps. Il peut amplifier la toxicité d’une substance, ou, influencer positivement ou négativement le cours d’une maladie. Cependant, il n’est pas toujours nécessaire d’ajouter des cellules immunitaires à nos organes sur puces. Cela dépend vraiment de l’objectif et de considérations économiques.

Et concernant le système hormonal ?

Des développements sont à prévoir dans les années à venir sur ce champ de recherche très important. Le premier focus sera de reproduire le microbiome sur une puce. Il est confirmé qu’il y aurait entre 5 et 10 fois plus de micro-organismes dans notre corps que de cellules

Un dérèglement de ce microbiome peut aussi mener à des pathologies. Le génie des biosystèmes peut nous permettre d’observer et d’analyser des interactions complexes sur de plus longues périodes de temps. Bien entendu le système immunitaire joue une rôle central dans les interactions micro-organisme / organes.

Ce qui manque encore pour remplacer totalement les modèles animaux en toxicologie systématique, ce sont d’avantage d’études concernant les paramètres et l’analyse d’une substance toxique par un organe sur puce. Ces données pourraient être utilisées pour aborder l’approbation par les autorités dans le cadre de tests sur les agents actifs et substances à risque. Une approbation positive dans le cadre des procédures officielles de validation mènerait à une percée attendue en évaluation toxicologique.

(…) il faut un changement de paradigme dans nos politiques de financement. L’idée du Professeur Pries d’un pourcentage de financement dédié au financement des alternatives aux expérimentations animales est une suggestion intéressante (un pourcentage de quoi ? cela n’est pas précisé)

Le remplacement de l’expérimentation animale passe parfois par une étape nécessaire de réduction de celle-ci. Vous pouvez lire l’interview complète du Dr Mosig en cliquant ici.