Science Une puce polymère pour remplacer l'expérimentation animale

Des chercheurs de l'EMPA développent une puce polymère pour réaliser des études placentaires et les effets des substances sur les bébés dans le ventre de leur mère. Ce système de test pourrait constituer à l'avenir une alternative à l'expérimentation animale.

Les chercheurs du Laboratoire fédéral d'essai des matériaux et de recherche (Empa) travaillent en collaboration avec l'Ecole polytechnique fédérale de Zurich (EPFZ) et l'hôpital cantonal de St-Gall. Ce projet est soutenu par la fondation zurichoise ProCare.

Les nouveaux médicaments à base de nanoparticules sont un grand espoir de la médecine, mais ces nanoparticules peuvent traverser n'importe quelle interface à l'intérieur de notre corps. Il faut donc savoir ce qui se passerait si une substance parvenait à traverser le placenta, la barrière naturelle entre le bébé et sa mère dans le corps d'une femme enceinte, indique jeudi l'Empa.

«Un petit univers»

Le coeur du procédé développé par l'Empa est une puce polymère de la longueur d'un doigt. Elle abrite «un petit univers». Les cellules qui y poussent doivent reproduire la barrière placentaire et l'embryon dans des conditions aussi proches que possible de la réalité.

Des cellules de placenta sont cultivées sur une membrane poreuse pour former une barrière étanche et des cellules souches embryonnaires sont formées dans une goutte de solution nutritive pour former une minuscule boule de tissu. Pour simuler la circulation sanguine, un agitateur fait continuellement basculer la puce d'avant en arrière.

«Nous savons déjà qu'un tel principe de test peut fonctionner, car un prototape simplifié a été développé lors d'une étude préliminaire» avec l'EPFZ, explique Tina Bürki, chercheuse de l'Empa. Avec cette puce, les chercheurs veulent améliorer «de manière décisive» les modèles cellulaires en remplaçant les lignées cellulaires de laboratoire ou les cellules de souris utilisées jusqu'à présent.

Réduire l'expérimentation animale

Au final, la puce embryo-placentaire permettra de reproduire l'interaction entre le placenta et l'embryon. Elle permettra aussi d'étudier les effets nocifs directs et indirects d'une substance sur le développement de l'embryon. Grâce à cette puce, le nombre des expériences sur des animaux pourrait être «considérablement réduit».

Dans l'Union européenne, 840'000 animaux ont été utilisés en 2017 dans la recherche sur la toxicité et la sécurité, dont près de 100'000 pour la toxicité du développement, souligne l'Empa.