L'usage de cultures cellulaires n'est pas nouveau. Il s'agit de soumettre des cultures de cellules à une substance et d'étudier les effets désirés ou indésirables induits.

Les tests sur des cultures cellulaires ne nécessitant pas le sacrifice de cobayes, il peuvent être effectués sur des cellules humaines. Il existe aujourd'hui de nombreuses banques de tissus humains collectés de façon éthique et anonyme. L'usage de tissus humains donne des résultats pertinents car l'espèce de destination est l'espèce humaine.

Plusieurs substances sur la même culture

Différentes substances peuvent être testées sur des échantillons d'une même culture cellulaire. C'est comme si l'on pouvait tester différents produits sur le même individu sans risquer à chaque test de le rendre malade, de modifier ses réactions ou de le tuer.

Les cellules étant identiques, les écarts de résultat ne peuvent provenir que du produit testé.

Il est possible de tester, toujours sur les mêmes cellules, non seulement les produits voulus mais aussi les mélanges de produits. La production d'échantillons de cultures cellulaires étant peu coûteux, on peut ainsi tester une grande variété de cocktails et connaitre les différentes interactions.

Réaction des différents organes

Une substance introduite dans l'organisme va circuler dans tous les tissus et peut avoir des effets différents sur chacun d'eux. En effet, bien qu'ayant le même patrimoine génétique, nos cellules sont spécialisées et fonctionnent différemment selon qu'elle constituent tel ou tel tissu.

L'usage de cultures cellulaires de différents organes ou tissus permet de connaitre la réaction spécifique de chaque type de cellule.

Si l'usage de cultures cellulaires permet d'apprécier les effets d'une substance à l'échelle d'un organe, elle ne permet pas, à priori, de prévoir l'effet sur l'organisme entier. C'est ce qui est le plus souvent avancé comme argument pour promouvoir les tests sur les animaux.

Tests en cascade

Pour commencer à prendre en compte l'organisme dans son ensemble, on va simuler le passage successif de la substance dans différents organes. Le foie étant un organe qui joue un rôle prépondérant dans le métabolisme (transformation des molécules), on va, par exemple :

• Soumettre dans un premier temps une culture de cellules de foie à la substance à tester.
• Récupérer ensuite le milieu de culture résultant, qui contient les produits de la transformation par les cellules.
• Soumettre des cultures cellulaires d'autres tissus, à ce le milieu de culture.

On obtient donc le résultat de l'exposition de divers tissus à la substance métabolisée par le foie.

Aujourd'hui, des techniques telles que le microdosage ou les biopuces microfluidiques permettent d'aller beaucoup plus loin dans l'étude de l'effet d'une substance sur l'organisme dans son ensemble.

Sources

Antidote Europe – Programme de toxicologie scientifique