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Expérimentation animale : vers la fin d'un modèle ?

LUDOVIC FERY lferry@industrie-technologies.com

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Inutile, cruelle, dangereuse... Les opposants condamnent jusqu'à l'existence de l'expérimentation animale. Dans l'autre camp, les industries qui ont le plus recours aux essais sur les êtres vivants ne semblent pas réellement prêtes à investir dans des solutions alternatives. Néanmoins, les progrès constants de l' « in vitro » et de la simulation informatique pourraient amener à réduire considérablement l'utilisation du modèle animal.

Catégorique ! « On peut souvent la remplacer, très souvent la limiter et toujours faire des essais plus intelligents », affirme Philippe Hubert, chercheur à l'Ineris et responsable en France d'un groupement scientifique pour l'avancée des méthodes alternatives à l'expérimentation animale. Chaque année en Europe, ce sont quelque douze millions de cobayes qui sont utilisés pour le développement et le contrôle qualité des médicaments, les essais toxicologiques qui évaluent l'impact sur la santé et l'environnement des substances à risque, l'étude des maladies humaines ou encore la formation des médecins (voir chiffres). L'expérimentation sur les animaux est le moteur de découvertes fondamentales pour la santé humaine et vétérinaire : depuis le début du XXe siècle, plus de soixante-dix prix Nobel de médecine n'auraient jamais été décernés sans elle.

Pourtant, certains s'interrogent sur la pertinence du modèle. Il serait à la fois trop coûteux et trop peu prédictif pour l'homme. Pour preuve, nombre d'essais cliniques aboutissent à des résultats prometteurs lors des premières phases d'expérimentation, réalisées sur les animaux, mais doivent être arrêtés au moment du passage à l'homme. Y compris lorsque le modèle est très proche de l'être humain : « on s'est par exemple rendu compte qu'un super anticorps testé pour le traitement des maladies auto-immunes, sûr et efficace chez le macaque, donnait des résultats catastrophiques chez l'homme », cite Ignacio Anegon, directeur de la plate-forme de transgénèse sur le rat, à Nantes. Conséquence de ce constat : l'animal n'est plus l'étalon-or pour la prédiction des effets toxiques, et, selon Philippe Hubert , « si c'était le cas, il ne serait pas nécessaire de retirer des médicaments du marché. »

DES TECHNOLOGIES CONCURRENTES MATURES

A contrario, les méthodes in vitro basées sur la culture cellulaire, et la simulation informatique, baptisée in silico en référence au silicium des processeurs, tendent à se rapprocher des mécanismes qui se passent réellement chez l'homme. Outre leur plus grande fiabilité, elles seraient plus rapides et moins onéreuses. Pourtant, les industries les plus consommatrices d'animaux, que sont la pharmaceutique et la cosmétique, ne financent que peu le développement de ces alternatives. En revanche, elles adoptent volontiers les ruptures technologiques venues en particulier de la toxicologie. Dans ce domaine, les découvertes sont surtout issues des laboratoires publics associés aux instances réglementaires comme le Centre européen de validation des méthodes alternatives de la Commission européenne (Ecvam). Après avoir développé des tests non-animaux pour l'étude des effets nocifs aigus d'une molécule (corrosivité ou potentiel irritant), le laboratoire s'attaque maintenant aux effets plus complexes, sur le long terme. Or, la science ne sait pas encore prévoir l'apparition de cancers, les effets sur la fécondité ou le développement embryonnaire, ni ceux induits par l'utilisation répétée d'un produit, autrement que sur des organismes vivants entiers. « L'enjeu est de parvenir à modéliser le passage d'un produit chimique dans le corps en considérant toutes les interactions possibles avec les différents types cellulaires, les tissus et les organes », souligne Joachim Kreysa, directeur de l'Ecvam.

Parmi les ruptures technologiques nécessaires, la reproduction des organes est de loin la tâche la moins aisée. « Fabriquer un coeur ou des poumons artificiels, pourquoi pas, mais je doute qu'on arrive un jour à approcher la complexité du foie, du rein ou du pancréas », tranche Ignacio Anegon. « Cela ne sera peut-être pas possible, mais on sait déjà obtenir le type cellulaire qui nous intéresse grâce aux cellules souches, puis regarder in vitro les effets recherchés », répond Thomas Hartung, responsable aux États-Unis du centre des alternatives aux tests animaux de la Johns Hopkins Bloomberg School. Le chercheur croit ainsi à l'essor des « omics », qui regroupent à la fois la génomique, la métabolomique et la protéomique. Grâce à elles, étudier la panoplie d'effets d'une molécule chimique à l'échelle d'une seule cellule devient possible. « Pour une vingtaine de dollars, on peut mener un demi-millier de tests différents et surveiller par exemple 80 mécanismes moléculaires associés au cancer », s'enthousiasme Thomas Hartung.

LE MODÈLE ANIMAL RESTE INCONTOURNABLE

En attendant que ces méthodes soient validées en Europe, l'expérimentation animale reste la meilleure façon de s'assurer de la sûreté d'un nouveau médicament. Selon Joachim Kreysa, au-delà des alternatives, il reste une marge de progrès importante pour mener des essais plus respectueux envers les animaux afin qu'ils causent à la fois moins de stress, soient moins invasifs et réduisent le nombre de cobayes utilisés. Il y a quelques mois, l'OCDE a ainsi enclenché la procédure d'autorisation d'une nouvelle méthode pour l'étude du risque pour la fécondité et le développement embryonnaire. Alors qu'elle implique toujours le sacrifice de rats, elle divise quasiment d'un facteur cinq le nombre de sujets nécessaires. Non seulement le modèle animal progresse, mais il est source d'avancées. Depuis le début des années 1990, l'utilisation de souris génétiquement modifiées a révolutionné l'approche des maladies humaines. Grâce à elle, certaines pathologies rares, qui se traduisent par l'absence d'un gène ou un défaut de fonction, ont trouvé leur modèle d'étude. « C'est ce qui permet aujourd'hui d'envisager des thérapies géniques chez l'homme », défend Ignacio Anegon.

MOINS DE COBAYES,AUTANT DE SÛRETÉ

La substitution complète du modèle animal ne semble donc pas à l'ordre du jour. Ces prochaines années, son utilisation pourrait même augmenter. Derrière cette tendance, la protection de notre santé : le règlement européen des produits chimiques Reach, qui comblera les lacunes d'informations sur les risques potentiels des substances utilisées et produites en Europe. Les industriels disposent déjà de données animales pour certains composés, mais pas pour tous. « Les manques concernent notamment ceux produits en petite quantité », pointe Thomas Hartung. Selon les dernières estimations, la mise en application de Reach pourrait entraîner un surplus d'utilisation de 8 à 9 millions d'animaux. « Le nombre exact de tests animaux qui découlera de Reach ne sera connu qu'au moment du dernier enregistrement, en 2018 », pondère Joachim Kreysa. Soit assez de temps pour valider les tests non-animaux adaptés ? S'il est impossible d'accélérer la longue procédure de validation des méthodes alternatives, une meilleure sensibilisation de l'industrie, du monde réglementaire et des organismes de recherche publics est indispensable. « Nous avons à l'Ineris des chercheurs qui travaillent sur des techniques qui pourraient constituer de bonnes alternatives à l'expérimentation animale, mais sans que ces derniers en aient conscience ! », note Philippe Hubert. Recenser en France tous les acteurs susceptibles de participer à l'effort de développement de ces solutions est donc la première des actions à entreprendre.

L'ENJEU

Reach, le règlement d'enregistrement, d'évaluation et d'autorisation des produits chimiques entré en vigueur en 2007, vise une transparence totale sur les risques potentiels pour la santé et l'environnement de toutes les substances produites ou importées au sein de l'Union européenne. Les essais sur les animaux font partie de la batterie de tests nécessaires. Le texte de Reach précise néanmoins que sa mise en oeuvre « devrait, chaque fois que possible, reposer sur le recours à des méthodes d'essai de remplacement adaptées ». Par ailleurs, le règlement européen 2009/1223/CE prévoit l'interdiction de commercialiser les produits cosmétiques testés sur les animaux à partir de mars 2013.

12 millions d'animauxutilisés chaque année

38,1 % (4,6 millions d'animaux) Pour des études de biologie fondamentale 37,7 % (4,5 millions d'animaux) Pour le développement de médicaments en santé humaine et vétérinaire 8,7 % (1 million d'animaux) Pour des essais toxicologiques 1,7 % (200 000 animaux) Pour l'enseignement et la formation 1,6 % (190 000 animaux) Pour le diagnostic de maladies 12,2 % (1,5 million d'animaux) À d'autres fins, comme l'élevagepour le développement de méthodes in vitro

18 MÉTHODES IN VITRO

C'est le nombre de méthodes se substituant à l'expérimentation animale qui ont déjà été validées par l'Organisation de coopération et de développement économique (OCDE).

L'étude du cerveau se passe d'animaux

Cancers, maladies infectieuses, troubles cardiovasculaires... Pour la plupart des pathologies, l'industrie pharmaceutique a d'abord recours aux méthodes alternatives, moins coûteuses que les essais animaux, pour tester ses nouveaux médicaments. Ces solutions sont encore en développement pour les maladies qui touchent des organes extrêmement complexes, comme le cerveau. C'est le credo qu'a choisi la start-up Rhenovia. Son logiciel simule la réponse des synapses pour prédire le comportement d'une molécule dans le système nerveux. La simulation informatique reproduit également des conditions pathologiques particulières comme celles de l'accident vasculaire cérébral ou de certaines maladies neurodégénératives rares. Un des buts affichés est d'éviter aux industriels d'utiliser inutilement des animaux. « Dans l'industrie pharmaceutique, 99 % des développements débouchent sur de fausses pistes », estime Serge Bischoff, ancien de Novartis et désormais PDG de Rhenovia. Dernière activité en date pour la start-up : la prédiction de la neurotoxicité des substances chimiques, une donnée qui va devenir indispensable dans le cadre de la réglementation Reach. Rhenovia compte mieux étudier la notion de valeur seuil d'une molécule, ou le possible effet cocktail de plusieurs d'entre elles se retrouvant dans le cerveau.

ONCODESIGN MISE GROS SUR L'IMAGERIE

La PME française utilise des animaux pour étudier les cancers, grâce à des équipements d'imagerie adaptés. I&T n°868, mai 2005

LA BIOINFORMATIQUE S'ATTAQUE À LA COMPLEXITÉ

La simulation informatique étudie, au même titre que les essais animaux, les mécanismes des maladies et les cibles thérapeutiques intéressantes chez l'homme. I&T n°889, mai 2007

CHIRURGIE : VISITE GUIDÉE DU BLOC DU FUTUR

Modélisation 3D, retransmissions d'interventions chirurgicales... L'Ircad met en place plusieurs outils pour former l chirurgiens sans passer par le modèle animal. I&T n°928, décembre 2010

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