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Forum

Dossier Santé: Dépister des substances chimiques nocives grâce à des embryons de poissons, Adrian Heuss, février 2008

Deux chercheurs de l'entreprise pharmaceutique et chimique Merck, à Darmstadt, ont développé une méthode permettant d'identifier précocement des substances susceptibles de provoquer des malformations chez l'embryon humain. Si cette méthode parvient à s'imposer, elle pourrait permettre de remplacer chaque année des milliers d'essais sur animaux rien qu'en Suisse.

En octobre 1957, un médicament - le thalidomide (Contergan) - était mis sur le marché en Allemagne. Un tranquillisant très apprécié, mais qui tomba bientôt dans le discrédit lorsqu'il s'avéra qu'il entraînait de redoutables malformations chez l'embryon humain. Selon des informations fournies par l'Association fédérale allemande des victimes du thalidomide, quelque 5000 enfants vinrent au monde à l'époque porteurs de malformations causées par le thalidomide.

Comment avait-on pu en arriver là? N'aurait-on pas pu éviter la catastrophe? Comment cet effet nocif n'avait-il pas été décelé par l'expérimentation animale? Le thalidomide avait été testé en toute légalité dans le cadre de l'expérimentation animale avant sa mise sur le marché. Mais ces expériences ne mettaient en évidence que des effets toxiques de nature générale. En revanche, les malformations embryonnaires - autrement dit les effets «tératogènes» - ne pouvaient pas être détectée (le terme «tératogène» se compose des éléments grecs teras, «monstre», et genos, «naissance, origine, création»). Or, on ne disposait à l'époque d'aucun protocole expérimental en ce sens.

La tragédie du thalidomide a eu pour conséquence une amélioration de la législation: l'expérimentation animale permet en effet aujourd'hui de déceler avec une forte probabilité l'existence d'effets nocifs. Pour cela, on recourt la plupart du temps à des rats et à des lapins. Environ 10 000 de ces animaux sont ainsi utilisés chaque année en Suisse. Néanmoins, aujourd'hui encore, il n'est toujours pas possible de garantir la sécurité à cent pour cent, car les résultats des essais menés sur des rats et des lapins ne peuvent pas dans tous les cas être transposés intégralement à l'être humain.

C'est pourquoi Thomas Broschard et François Busquet, tous deux chercheurs à l'Institut de toxicologie de Merck, à Darmstadt, souhaitaient franchir une étape supplémentaire. Ils se sont donc mis en quête d'une procédure de test permettant d'identifier l'effet tératogène de substances - et ce sans expérimentation animale.

Ils ont misé sur des œufs de poissons et des constituants du foie de rats. Les œufs de poissons sont déjà utilisés depuis quelques années, par exemple pour déterminer si les eaux usées des stations d'épuration sont toxiques. Mais, par la même occasion, on peut aussi déceler des effets tératogènes directs sur les œufs de poissons ou les embryons de poissons.

Jusqu'à présent, la difficulté résidait dans le fait de détecter des substances aux effets tératogènes indirects, autrement dit ne déployant leurs effets nocifs qu'après avoir subi une transformation dans l'organisme humain. En temps normal, ce type de substance ne peut être décelé que dans le cadre de l'expérimentation animale. Les alternatives telles que la méthode des œufs de poissons échouent dans ce cas de figure.

Le succès après deux ans de tâtonnement
Les deux chercheurs de Merck ont donc combiné le test des œufs de poissons avec un système de métabolisme des mammifères, portant le nom de «microsomes de foie de rat». «Après deux années de tâtonnement, mon doctorant et moi-même sommes enfin parvenus à nos fins», explique Thomas Broschard. Ils ont développé une méthode qui permet de se passer d'animaux d'expérience et peut identifier des substances indirectement nocives pour l'embryon. Pour ce travail, le tandem a d'ailleurs reçu le prix de la recherche 2007 décerné par l'Association de Hesse pour la protection des animaux.

Jusqu'à présent, ils ont testé leur méthode avec succès sur trois substances chimiques différentes. Par exemple sur le cyclophosphamide - lequel, testé uniquement sur des œufs de poissons, n'a pas démontré d'effet tératogène, mais l'a fait en revanche dans le test combiné. Dans le cas de l'éthanol (alcool) également, le test combiné a décelé que la substance était indirectement nocive pour l'embryon. S'agissant de substances lipophiles - autrement dit de substances qui attirent et retiennent les graisses, telles que le benzopyrène, substance cancérogène -, cela ne fonctionne pas encore de manière satisfaisante.

«On ne voit pas non plus encore clairement si le système fonctionne au quotidien», explique Thomas Broschard. Pour cela, une batterie de tests de grande envergure est nécessaire. Dans ce contexte, plusieurs laboratoires étudient dans le monde si la nouvelle méthode est meilleure ou tout au moins aussi bonne que le procédé standard actuel et si elle pourrait servir d'alternative à l'expérimentation animale. Cela peut prendre cinq à dix ans et rapidement coûter 300 000 euros, voire davantage. Ensuite, la méthode devra être évaluée par les autorités compétentes et validée comme procédé officiel. «Il s'écoulera donc encore un certain temps avant que notre méthode puisse réduire le nombre des essais sur animaux. Mais l'approche est incontestablement très prometteuse», conclut Thomas Broschard.