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Des cellules de foie humain sont cultivées dans chacune des alvéoles du DataChip © Moo-Yeal Lee/Rensselaer Polytechnic Institute
Depuis longtemps, on étudie des alternatives aux tests sur les animaux. Pour l'industrie pharmacologique, il s'agit moins de réduire la souffrance d'êtres vivants que de diminuer le coût et la durée des essais toxicologiques. Mais l'industrie cosmétique y est poussée depuis 2004 par la réglementation européenne, qui en limite déjà l'usage. En 2009, l'interdiction sera complète et concernera même les produits importés.
C'est ce marché que vise d'abord Solidus Biosciences, une start-upstart-up créée par des chercheurs de l'Institut Polytechnique Rensselaer (Troy, Etat de New York) et qui a collaboré avec l'université de Californie à Berkeley. L'équipe a mis au point deux biopuces, appelées DataChip et MetaChip, dont l'usage combiné permet des tests fiables. Ces résultats viennent d'être publiés dans la revue Pnas (Proceedings of the National Academy of Sciences).
« Nous avons développé le DataChip et le MetaChip pour aider à déterminer les deux points clés lors d'une étude de toxicitétoxicité d'un composé : quel est son effet sur les différentes cellules de l'organisme et comment sa toxicité est modifiée quand ce composé est métabolisé par le corps » explique Jonathan Dordick, l'un des co-auteurs. En effet, même si une molécule n'est pas toxique, ses sous-produits peuvent l'être et la plupart apparaîtront dans le foiefoie, cette usine biochimique qui recycle une grande quantité de molécules.
Tester aussi les sous-produits issus du métabolisme
Le DataChip (Data Analysis Toxicology Assay Chip), dont la mise au point est toute récente, est avant tout un ensemble de 1.080 minuscules alvéoles de 20 nanolitres disposées sur une lame destinée à la microscopie optique. Chacune d'elles contient des cellules humaines en culture tridimensionnelle, c'est-à-dire en volume et non sur une surface, ce qui s'approche mieux des conditions d'un tissu vivant.
Le MetaChip (Metabolizing EnzymeToxicology Assay Chip) avait été réalisé en 2005. Il comprend de minuscules plots sur lesquels sont déposées des enzymesenzymes, de celles qui, dans le foie, se chargent de dégrader les molécules. Une fois le composé à étudier réparti sur les plots, les sous-produits nés de sa dégradation apparaîtront peu après. Ce MetaChip reproduit, dans une certaine mesure, le fonctionnement du foie et peut même modéliser des différences individuelles. Il suffit de modifier les doses relatives de toutes ces enzymes. Une même molécule peut en effet conduire à des conséquences différentes selon les personnes. « On est encore loin d'une médecine personnalisée, reconnaît Jonathan Dordick, mais le MetaChip le permettrait. »
Les deux biopuces peuvent s'utiliser ensemble : quand le MetaChip est appliqué sur le DataChip, les sous-produits du composé apparus sur les différents plots viendront en contact avec les cellules des alvéoles du DataChip et leur effet pourra alors être observé.
Le test devient alors bien plus rapide et bien moins cher qu'un long essai sur un animal...
