$1,8 M de financement accordé pour éliminer les essais sur les animaux grâce à des « organes-sur-puce » imprimés en 3D

Dans l’industrie pharmaceutique, le développement de nouveaux traitements implique une longue série de tests et un contrôle rigoureux des autorités gouvernementales. Le parcours ardu de la théorie à l’approbation des médicaments est semé d’embûches. L’une des plus grandes est sans doute les méthodes de test actuelles qui expérimentent sur les animaux avant de commencer les essais cliniques sur les humains. En plus des critiques éthiques, il y a une différence notable entre tester des médicaments sur des animaux et des humains. Malgré tout, les données récentes indiquent que chaque année, plus de 110 millions d’animaux sont sacrifiés dans les laboratoires aux États-Unis seulement.

Mais que peut-on faire? Il se trouve qu’une subvention de 1,8 million de dollars a récemment été annoncée par les National Institutes of Health (NIH) pour un projet visant à développer des solutions pour mettre fin à ce type de tests. L’équipe réunit des experts de plusieurs institutions, dont Georgia Tech, Virginia Tech et Harvard Medical School, et sera dirigée par Jeff Schultz, co-fondateur de la société de microfluidique imprimée en 3D Phase Inc.

Jeff Schultz tenant un organe-sur-puce imprimé en 3D (crédits photo : Alex Parrish/Virginia Tech).

Comment est Né l’« Organe-sur-Puce » ?

Tous les membres de l’équipe travaillent déjà ensemble depuis plusieurs années dans cette ligne de recherche. Désormais, Rafael Davalos, Seemantini Nadkarni, Amrinder Nain et Jeff Schultz combineront leur expertise avec la technique d’impression 3D de Phase Inc. pour surmonter les derniers obstacles. Cette approche innovante utilise la technologie des organes-sur-puce, où de petits dispositifs en microfluidique simulent les fonctions des organes humains. En testant des médicaments sur ces plateformes à base de cellules, les chercheurs peuvent obtenir des données plus précises et fiables sur le fonctionnement des médicaments dans le corps humain.

L’un des obstacles les plus importants dans le développement des médicaments est la barrière hémato-encéphalique, un réseau complexe de vaisseaux sanguins et de tissus qui protège le cerveau en ne laissant passer que les substances essentielles comme l’eau et l’oxygène, tout en bloquant les substances nocives. De nombreux médicaments prometteurs échouent lors des essais cliniques car ils ne peuvent pas traverser cette barrière.

Rafael Davalos, un membre clé de l’équipe, souligne ce défi : « Les thérapies échouent lors des essais cliniques car elles ne peuvent pas traverser la barrière hémato-encéphalique. La réalité est que les dispositifs créés en laboratoire ne fonctionnent pas et laissent passer trop de choses. Cela donne de fausses informations selon lesquelles les molécules peuvent passer, et lorsque l’on arrive aux essais cliniques, les médicaments échouent parce que les conditions du cerveau humain n’ont pas été correctement reproduites. » Pour y remédier, l’équipe utilise les méthodes d’impression 3D propriétaires de Phase pour développer des microfluidiques avec une précision sans précédent, créant des modèles réalistes de la barrière hémato-encéphalique et potentiellement d’autres organes.

Jeff Schultz (à gauche) et Rafael Dávalos (à droite) (crédits photo : Phase Inc)

L’expertise de Jeff Schultz en impression 3D a été déterminante dans ce projet. En concevant des dispositifs microfluidiques qui imitent la courbure exacte, la taille et la fonction des veines humaines, Schultz vise à reproduire l’environnement dynamique du corps humain. Cette approche permet des tests de médicaments plus précis, offrant une approximation plus proche des conditions réelles que les méthodes conventionnelles de culture cellulaire à plat.

« Nous construisons quelque chose qui imite de manière plus réaliste la géométrie du corps par rapport à d’autres microfluidiques », explique Schultz. « Tirer parti de la liberté de conception de l’impression 3D nous permet de créer des dispositifs ayant la même courbure, taille des veines et fonctionnalité que le corps humain. Nous pouvons intégrer des valves similaires à celles du cœur, habituées aux contraintes mécaniques pulsantes. Cela nous donne l’opportunité de voir des résultats plus proches de la réalité que si les cellules étaient disposées à plat dans une boîte de Pétri, comme cela se fait dans d’autres dispositifs microfluidiques conventionnels, mais n’a pas encore été appliqué à la barrière hémato-encéphalique. »

En créant ces modèles synthétiques, l’équipe espère révolutionner le processus de test des médicaments, offrant une alternative plus fiable, éthique et pertinente pour l’homme aux tests sur les animaux. Cela pourrait conduire à un développement de médicaments plus rapide, plus sûr et plus efficace, améliorant en fin de compte la qualité de vie de nombreuses personnes.

Que pensez-vous de la possibilité d’utiliser un organe-sur-puce imprimé en 3D pour se débarrasser des tests sur les animaux ? N’hésitez pas à partager votre avis dans les commentaires de l’article ou avec les membres du forum 3Dnatives. Retrouvez toutes nos vidéos sur notre chaîne YouTube ou suivez-nous sur Facebook ou Twitter !