Vous trouverez ci-dessous un bref aperçu de quelques méthodes expérimentales modernes qui pourraient être utilisées dans le cadre du programme de tests chimiques de l’UE pour réduire ou remplacer le modèle animal :

La toxicité aiguë (de courte durée) peut être étudiée grâce au système de culture cellulaire (in vitro), et ce parce que les effets produits par les produits chimiques toxiques se manifestent essentiellement au niveau cellulaire. Par exemple, une série de 4 tests de culture cellulaire peut prédire le niveau de toxicité chez l’homme avec presque 85% de précision (contre 65% de précision pour les études de toxicité aiguë utilisant les animaux). Dans quelques années, cette méthode devrait pouvoir remplacer l’utilisation terriblement cruelle des animaux dans les tests aigus d’empoisonnement mortel.

Les tests d’irritation cutanée peuvent être effectués sans recours à l’animal, grâce à l’aide de bénévoles qui acceptent de participer a des tests cutanés ‘skin patch’ brefs et non invasifs. Les tests d’irritation cutanée irréversibles (corrosion) peuvent aussi être effectués grâce a des méthodes non animales largement acceptées telles que CORROSITEX™, EPIDERM™ et EPISKIN ™, consistant en un test sur peau humaine reconstituée. Le degré d’absorption du produit chimique par la peau peut aussi être mesuré dans des cultures de cellules de peau humaine prélevée post-mortem. Les méthodes ci-dessus sont toutes largement acceptées par les régulateurs internationaux et devraient être utilisées pour remplacer complètement les expérimentations animales pour les tests d’irritation cutanée, les tests de corrosion et d’absorption.

Les tests d’irritation oculaire sont presque identiques aux tests d’irritation cutanée, c’est à dire qu’un produit chimique qui irrite la peau irritera aussi les yeux. C’est la raison pour laquelle les tests d’irritation oculaire chez les animaux devraient être stoppés immédiatement. Les autorités gouvernementales devraient plutôt utiliser les résultats de tests de corrosion et d’irritation cutanée pour prédire l’irritation oculaire potentielle.

La sensibilisation cutanée ne peut pas encore être étudiée uniquement grâce à des méthodes non animales. Cependant, une méthode de tests moins contraignante (appelée l’essai sur ganglions lymphatiques locaux, en anglais le LLNA, Local Lymph Node Assay) permettant également de réduire le nombre d’animaux utilisés a été développée et devrait être utilisée en remplacement de l’actuel test de maximisation des cobayes.

La toxicité à dose répétée peut être étudiée grâce à des cultures cellulaires provenant de tissus corporels différents, ceci afin d’évaluer l’influence d’un produit chimique sur différents systèmes d’organes. Par exemple, les cellules de foie humaines en culture peuvent êtres soumises à de petites doses répétées d’un produit chimique afin d’étudier la façon dont la substance est cassée (métabolisée) par le corps et d’identifier tout produit dérivé toxique (métabolites) pouvant apparaître au cours du processus. Des cultures de cellules humaines stables ont été produites pour le système rénal, nerveux, immunitaire, reproductif et pour d’autres systèmes d’organes essentiels. Une stratégie de tests “à échelons” combinant plusieurs de ces tissus dans des cultures et utilisant un modèle mathématique et informatique peut supprimer le recours au modèle animal pour les études de toxicité à dose répétée.

La toxicité génétique (mutagénicité) peut être étudiée entièrement sans recours à l’utilisation animale. Trois méthodes en particulier (l’étude bactériologique de mutation inverse in vitro, le test de mutation génétique cellulaire in vitro et le test d’aberration chromosomique) ont été approuvés par les autorités gouvernementales du monde entier comme méthodes substitutives valables pouvant remplacer l’utilisation animale. Les tests de toxicité génétique sur les animaux devraient donc être abandonnés immédiatement.

La toxicité reproductive et certains aspects de la fonction reproductive mâle et femelle peuvent être étudiées in vitro jusqu’à un certain degré, et de nombreux composants cellulaires d’organes de reproduction peuvent être conservés dans des cultures cellulaires. Bien qu’aucune méthode expérimentale n’ait encore été utilisée ou validée pour utilisation de routine dans les études de toxicité reproductive, il est possible qu’à l’avenir un tel système puisse devenir un modèle courant pour les cycles de reproduction mâle et femelle, ce réduisant ou remplaçant l’utilisation d’animaux.

La toxicité de dévelopment (tératogénicite) peut être étudiée grâce à des cultures cellulaires utilisant un test sur cellule souche embryonnaire, actuellement en phase d’être validé comme détecteur de malformations de naissance. Des études préliminaires avaient indiqué que les cellules souches embryonnaires pouvaient prédire la toxicité chez l’homme avec plus de 80 pour cent de précision. On espère que dans quelques années, cette méthode pourra éliminer l’utilisation d’animaux.

De façon plus générale, le modèle suivant basé sur ordinateur s’est révéle très prometteur en contribuant au remplacement des animaux dans les tests de toxicité:

Les analyses de rapport structure / activité (SAR) prédisent grâce à l’informatique la réponse biologique aux produits chimiques en se basant sur leur structure moléculaire, leur poids et leur charge électronique. On peut utiliser des données SAR pour estimer, sans avoir recours au modèle animal, si un produit chimique spécifique produit un effet comme la toxicité. Il s’est avéré que les SARs pouvaient prédire des effets comme la sensibilisation cutanée, la toxicité de développement et la cancérogénicité avec une précision de 85 à 97% pour des groupes de produits chimiques associés. Bien que le modèle SAR se soit montré extrêmement utile dans la détection de produits chimiques, il ne constitue pas le seul moyen de substitution. Il doit donc être combiné avec d’autres méthodes non animales, tels que les systèmes de culture cellulaires.

Le modèle mathématique basé sur ordinateur utilise ce dernier pour fabriquer un modèle à partir de systèmes biologiques vivants tels que les systèmes respiratoires et circulatoires. Par exemple, les modèles biocinétiques (pour les études des modifications et des mouvements dus à la croissance dans un organisme en cours de développement) permettent d’étudier l’absorption, la distribution, le métabolisme et l’expulsion d’un produit chimique par le corps grâce à l’ordinateur. Ils peuvent aussi être utilisés pour déterminer la relation entre la dose d’un produit chimique et un effet métabolique particulier. Un de ces modèles, le ED01, étudie la production de tumeurs en réponse à une exposition chimique. Il peut détecter une activité tumorale grandissant d’1% pour des niveaux d’exposition beaucoup moins élevés que ceux utilisés dans les études de toxicité chez les rongeurs.