La crise du Covid-19 a mis en évidence certains problèmes économiques et de bien-être liés à l’utilisation d’animaux pour la recherche. Les fermetures liées à la pandémie ont obligé de nombreux laboratoires à interrompre leurs expériences et à euthanasier les animaux. Ensuite, la course au développement de vaccins et de traitements contre le Covid-19 a entraîné une pénurie de singes en raison de l’énorme demande.
Bien que les méthodes alternatives soient prometteuses, elles sont encore relativement nouvelles. Les méthodes de développement des puces à organes, des organoïdes et des modèles informatiques varient également d’un laboratoire à l’autre, ce qui rend difficile de tirer des conclusions générales sur leur précision.
La société de biotechnologie chip Emulate de Boston, cofondée par Ingber, teste l’efficacité de son dispositif de foie sur puce pour détecter la présence de produits chimiques dangereux. Lorna Ewart, responsable scientifique de la société, explique que la toxicité du foie est l’une des principales raisons pour lesquelles les essais cliniques de médicaments sont interrompus ou les produits retirés du marché après leur approbation. Selon elle, les modèles animaux peuvent ne pas être des prédicteurs précis de la toxicité hépatique chez l’homme, car ils métabolisent les médicaments différemment des humains.
Les scientifiques d’Emulate ont récemment effectué un test en aveugle sur la puce hépatique de la société avec 27 médicaments, certains connus pour être toxiques pour le foie et d’autres sans danger. Ils ont constaté que la puce identifiait correctement 87 % des médicaments qui provoquent des lésions hépatiques chez les patients, et qu’elle n’identifiait à tort aucun médicament comme toxique. Selon M. Ewart, les tests précédents sur les animaux, utilisés à titre de comparaison, ne permettaient pas toujours de prédire les problèmes de sécurité. “Dans certains cas, les modèles animaux n’informaient pas complètement l’investigateur du véritable résultat”, dit-elle. L’étude a été publiée dans la revue Nature Communications en décembre.
Mais les organes sur puce ont leurs limites. Tout d’abord, ils ne sont pas idéaux pour tester certains types de médicaments et de composés, en particulier ceux de faible poids moléculaire, qui ont tendance à s’absorber dans les canaux en caoutchouc polymère de la puce. Selon M. Ewart, c’est un problème, car si le médicament est pris dans le plastique et n’est pas réellement exposé aux cellules qu’il contient, les résultats des tests seront faussés. Et les organes sur puce nécessitent souvent une instrumentation spéciale pour effectuer les tests et lire les données.
“Je ne pense pas que l’organe sur puce fera tout. Je pense que nous aurons besoin d’une batterie de tests différents et complémentaires”, déclare Jeffrey Morgan, professeur d’ingénierie et directeur du Center for Alternatives to Animals in Testing de l’université Brown. Selon lui, les puces d’organes sont généralement mieux adaptées aux tests de courte durée, sur une semaine ou deux, mais les tests à plus long terme constituent un besoin non satisfait. Par exemple, dans certains cas, la toxicité chronique d’un médicament ou d’un produit chimique n’apparaît qu’après une exposition à long terme, parfois à faible dose. Il n’existe pas de bonnes méthodes d’essai alternatives qui reproduisent ce type de scénario, dit-il.
Et si les techniques de développement des organoïdes ont beaucoup progressé ces dernières années, les structures restent relativement simples. Elles ne possèdent pas tous les types de cellules ou les caractéristiques des véritables organes humains, ce qui peut limiter leur fiabilité. La croissance des organoïdes en laboratoire prend également des mois.
Pour sa part, la FDA devra encore examiner minutieusement toute nouvelle méthode utilisée à la place des animaux. Dans une déclaration envoyée par courriel, un porte-parole de l’agence a écrit que la nouvelle loi ne modifie pas le processus de réglementation des médicaments : “La FDA continuera à s’assurer que les études cliniques des médicaments sont raisonnablement sûres pour une première utilisation chez l’homme.” Un projet de loi de dépenses adopté à la fin de l’année 2022 comprend également 5 millions de dollars pour un programme de l’agence visant à évaluer les méthodes alternatives.
Et il se peut que différentes méthodes soient utiles pour tester différents médicaments ou surveiller certains effets secondaires. “Il faut montrer qu’elles sont pertinentes et fiables et qu’elles prédisent réellement les paramètres qu’elles évaluent”, déclare Locke. “Cela va être un défi scientifique, et cela va prendre du temps pour y parvenir”.
