Environ trois millions d’animaux, des souris aux oiseaux en passant par les poissons, les singes, les vaches ou les chiens, sont utilisés chaque année pour des expériences scientifiques sur les animaux en Allemagne. Sur ce total, environ 47 % ont été utilisés dans la recherche fondamentale et environ 13 % dans la recherche sur les maladies humaines et animales en 2019, selon les chiffres du ministère fédéral allemand de l’Alimentation et de l’Agriculture. Environ 22 pour cent étaient nécessaires pour la production ou le contrôle de la qualité des produits médicaux ou pour les tests de sécurité toxicologique, et environ 18 pour cent étaient utilisés à d’autres fins telles que l’éducation, la formation ou l’élevage d’animaux génétiquement modifiés.
Le 8 février 2021, l’État du Bade-Wurtemberg a créé un réseau universitaire à l’échelle de l’État pour améliorer le bien-être animal dans la recherche et l’enseignement, en le finançant avec 3,8 millions d’euros. Les futures expériences sur les animaux doivent être évitées, réduites et améliorées. L’un des projets financés est le réseau 3R-US de l’Université de Stuttgart et l’hôpital Robert Bosch de Stuttgart. Les deux partenaires souhaitent développer une plateforme tissulaire tumorale ex-vivo pour remplacer l’expérimentation animale. L’accent est mis sur le diagnostic moléculaire, les biomatériaux et la simulation.
Remplacement étape par étape de l’expérimentation animale
En fin de compte, une plate-forme de recherche sur le cancer devrait fournir des technologies et des méthodes d’analyse «basées sur des tissus tumoraux primaires humains pour remplacer progressivement les tests sur les animaux». Un groupe dirigé par le professeur Monilola Olayioye de l’Institut de biologie cellulaire et d’immunologie (IZI) de l’Université de Stuttgart étudie comment les réseaux de signalisation d’oncogènes qui favorisent la croissance tumorale interagissent avec les suppresseurs de tumeurs qui l’inhibent. Ces mécanismes sont responsables de la prolifération et de la propagation incontrôlées des cellules cancéreuses. Pour arrêter ce processus et détruire la tumeur, il faut trouver des sites d’attaque appropriés où de nouvelles substances actives peuvent s’ancrer qui outrepassent ces mécanismes.
Voici une vidéo montrant la cruauté de ce genre d’expérience :
Dans les tests avec des cellules cancéreuses isolées dans une boîte de Pétri dans une solution nutritive, l’ingrédient actif potentiel est directement administré aux cellules. Mais cela ne ressemble guère aux processus de distribution normaux dans le corps humain. Et les systèmes de test dans lesquels des cellules ou des tissus tumoraux humains sont implantés chez des souris où elles continuent de croître ne sont pas non plus la sagesse ultime, car ils ne reproduisent pas la communication entre le cancer et les cellules immunitaires chez l’homme.
Ex vivo, de novo et in silico
Les chercheurs recherchent donc des systèmes dans lesquels les cellules tumorales peuvent se développer en trois dimensions et interagir avec d’autres types de cellules. 3R-US s’appuie sur trois approches : ex vivo, de novo et in silico. Dans des expériences ex vivo, les médicaments sont testés en dehors de l’organisme non pas sur des cellules individuelles mais sur des échantillons de tissus.
Cependant, comme ce tissu ne peut être utilisé qu’une seule fois même s’il est continuellement alimenté en nutriments, l’équipe 3R-US s’appuie sur une technologie dite de novo. Cela implique l’utilisation de techniques d’impression 3D pour créer des structures ressemblant à des tissus à partir de biomatériaux et de cellules qui sont ensuite cultivées dans de minuscules chambres (un système microfluidique) qui permettent la livraison contrôlée d’ingrédients actifs.
