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Expérimentation: peut on se passer de modèles animaux?

Publié par Le Nouveau Paradigme sur 26 Octobre 2017, 15:19pm

Catégories : #Sciences

Contribution majeure aux progrès de la biologie et de la médecine, l’expérimentation animale reste la cible de critiques, malgré un encadrement de plus en plus strict. Espèces concernées, protocoles mis en place, méthodes alternatives... CNRS Le journal fait le point sur cet enjeu capital de la recherche contemporaine.

Dans son Traité de la maladie sacrée, Hippocrate écrivait à propos de l’épilepsie : « On peut reconnaître la vérité de ceci sur les brebis, qui sont sujettes à être attaquées de cette maladie, et surtout sur les chèvres chez qui elle est très fréquente. Si on ouvre la tête d’une chèvre, on trouve le cerveau humide, plein d’eau et exhalant une mauvaise odeur. D’où il ressort évidemment que ce n’est pas un dieu qui afflige ici le corps, mais bien la maladie. Il en est de même pour l’homme1. » Celui que l’on considère comme le père de la médecine était ainsi le premier à décrire et utiliser un modèle animal pour observer et tenter d’expliquer2 les causes physiques d’une maladie humaine qu’on pensait d’origine surnaturelle. Il faudra attendre la naissance du clone Dolly pour que le modèle brebis retrouve brièvement la faveur des chercheurs, mais 2 500 ans plus tard, cette méthode d’investigation et d’observation des organismes vivants demeure l’un des piliers de la recherche biologique et médicale contemporaine : les modèles animaux ont été à l’origine de plus de 70 prix Nobel, et de la plupart des avancées biomédicales des 150 dernières années. Cela va du modèle du lapin qui a permis à Pasteur d’inventer le vaccin contre la rage, à celui de la mouche drosophile grâce auquel Jules Hoffmann, prix Nobel 2011, a dévoilé les mécanismes de l’immunité innée, en passant par le modèle du rat avec lequel John O’Keefe, May-Britt Moser et Edvard Moser, nobélisés en 2014, ont compris comment le cerveau traite l’information spatiale.

L’instauration d’un cadre

Toutefois, s’ils ont connu un essor extraordinaire depuis la Seconde Guerre mondiale, ces modèles ont également montré certaines limites, et de plus en plus de voix se sont élevées pour condamner l’exploitation irraisonnée des animaux et réclamer une meilleure prise en compte de leur souffrance. Bien avant que cette demande ne prenne de l’ampleur, la communauté scientifique a tenté d’y répondre en établissant dès la fin des années 1950 une règle visant à réduire au strict minimum le recours aux animaux.
 

Avec les études sur les tissus, les cellules et les molécules biologiques, l’utilisation des modèles animaux fait partie des principaux outils à la disposition du biologiste.

C’est d’ailleurs dans ce cadre philosophique et sous la pression grandissante du public que les législateurs ont élaboré depuis une trentaine d’années de nouvelles lois, directives et recommandations éthiques encadrant de plus en plus sévèrement le recours à l’animal dans la recherche, fixant même comme objectif ultime le remplacement de toute expérimentation sur les vertébrés par des méthodes substitutives. Un but que la plupart des chercheurs n’estiment toutefois pas réaliste, même à long terme, si ce n’est au prix d’un ralentissement sensible des progrès de la recherche biomédicale et d’une diminution drastique de la sécurité sanitaire.

Avec les études sur les tissus, les cellules et les molécules biologiques, l’utilisation des modèles animaux fait partie des principaux outils à la disposition du biologiste pour interroger et comprendre le vivant. Elle seule permet d’étudier les réponses intégrées d’un organisme ainsi que les interactions entre cellules, tissus et organes qui le composent. Elle seule permet aussi, sans recourir à l’expérimentation sur l’homme, d’analyser les causes des maladies, d’envisager des traitements et d’en tester l’efficacité. Au fondement de toute expérimentation animale, il y a un organisme qui va servir de modèle à un autre, plus sensible, moins accessible ou plus difficilement manipulable.

Les souris transgéniques de l'Institut clinique de la souris (ICS) constituent des modèles de référence pour l'étude de certaines pathologies humaines.

 

Les souris transgéniques de l'Institut clinique de la souris (ICS) constituent des modèles de référence pour l'étude de certaines pathologies humaines.

H.RAGUET/CNRS PHOTOTHEQUE

 

« Du point de vue scientifique, on choisit un modèle animal selon trois critères principaux : d’abord la similitude du modèle avec les caractéristiques du phénomène étudié chez l’espèce cible – souvent l’homme –, ensuite, en recherche biomédicale, le degré de similitude entre le mécanisme biologique de la maladie humaine étudiée et celui du modèle lui-même, enfin en recherche préclinique, la similitude des réponses à un traitement pharmacologique, explique le généticien Yann Hérault3. Un modèle animal est aussi la résultante d’un ensemble de données génétiques, de l’interaction de son génome avec l’environnement dans lequel il est étudié et des approches méthodologiques mises en œuvre pour l’analyser. »

La spécialisation des modèles

À partir des années 1950, l’expansion de la recherche biomédicale va en effet aller de pair avec la multiplication et la spécialisation des modèles animaux, débouchant sur des avancées majeures dans tous les domaines de la biologie, tant fondamentaux qu’appliqués. Au modèle brebis d’Hippocrate vont ainsi s’ajouter la souris, le lapin, le rat, le poulet, le poisson zèbre, le macaque, etc., ainsi que les superstars des modèles invertébrés : la mouche drosophile et le ver nématode.
 

Aujourd’hui, la qualité de vie d’un poisson zèbre en laboratoire fait l’objet d’infiniment plus d’attention que celle des milliers de poissons qui finissent asphyxiés ou mutilés dans les filets de la pêche industrielle.

La place des modèles animaux dans les sciences biologiques et médicales ne va cesser de s’accroître tout au long du xxe siècle, le nombre d’articles scientifiques y faisant référence atteignant un record au cours des années 1990. D’autant qu’en plus de s’être diversifiés et spécialisés, ces modèles ont connu récemment une évolution majeure avec l’usage d’animaux génétiquement édités, grâce auxquels des variations génétiques fines permettent de modéliser encore plus précisément des mécanismes physiopathologiques de plus en plus nombreux. On peut citer l’exemple de ces souris génétiquement modifiées de manière à ce qu’elles puissent être infectées par la bactérie listeria, fournissant un modèle pour étudier la listériose humaine.

Cette spécialisation des modèles a poussé les chercheurs à créer des banques d’animaux modèles. « Principalement constituées de gamètes ou d’œufs congelés, ces banques contiennent des modèles animaux de référence, possédant des caractéristiques phénotypiques et génétiques bien définies et déjà décrites dans la littérature scientifique, précise Yann Hérault, qui a été directeur du laboratoire Transgenèse et archivage d’animaux modèles4, à Orléans. Elles permettent, en les conservant dans des bases de données informatiques interrogeables à distance, de garantir la préservation des caractéristiques génétiques et des informations zootechniques sur ces modèles, ainsi que de les rendre largement accessibles à la communauté scientifique. »

Gamètes et oeufs de souris sont conservés au département animalerie de l'ICS, à Illkirch-Graffenstaden, au sud de Strasbourg.

 

Gamètes et oeufs de souris sont conservés au département animalerie de l'ICS, à Illkirch-Graffenstaden, au sud de Strasbourg.

P. LATRON/INSERM

 

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