One Voice : Comment mettre fin aux tests de toxicité sur animaux ?

Comment mettre fin aux tests
de toxicité sur animaux ?

Un rapport du Docteur
Gill Langley MA Phd (CANTAB), MIBiol, Cbiol

Automne 2001

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IX - TEST : CINÉTIQUE DE LA TOXICITÉ

Animal	rongeurs et parfois chiens -
Nombre	au moins 8 de chaque espèce. -
Objectif	suivre l'évolution dans le temps des effets toxiques et répondre à des questions telles que celles-ci : La substance chimique passe-t-elle rapidement ou facilement de l'intestin ou de l'épiderme dans le sang ? Combien de temps reste-t-elle dans le sang ? Comment est-elle éliminée ? Est-elle métabolisée par le foie ou par d'autres organes pour donner une substance différente ? S'accumule-t-elle de façon sélective dans certains organes ? -
Test	Les doses administrées peuvent être simples ou multiples. On utilise de jeunes animaux sains, qui se sont préalablement acclimatés aux conditions du laboratoire pendant au moins cinq jours avant que les tests ne commencent. On vérifie la dépendance ou l'indépendance de la réaction en fonction du sexe : la substance est ensuite administrée aux animaux du sexe le plus réactif. L'administration se fait par voie orale, respiratoire ou cutanée. L'animal est tué puis examiné pour évaluer l'accumulation de la substance testée dans les organes cibles présumés, à différentes dates suivant le début de l'administration. On étudie également les délais de métabolisme et d'élimination. -
Symptômes	Les animaux sont isolés dans des cages, et certains d'entre eux ont des tuyaux implantés dans leurs canaux biliaires. Les effets toxiques observables sont la perte d'appétit, la léthargie, les pertes nasales, l'érection des poils, la chute des poils, ainsi que diarrhées, déshydratation et vomissements. -

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Critique

- Voir les critiques concernant les tests de toxicité pour les espèces et les problèmes génétiques que pose toute interprétation des résultats. De même, les taux de désintoxication et d'élimination dépendent des espèces - et des lignées - et l'extrapolation d'une espèce à une autre pose de sérieux problèmes.

- Les liaisons protéiques dans le sang sont variables selon les espèces utilisées, et même selon les lignées à l'intérieur d'une même espèce. Les espèces réagissent de diverses manières aux dosages aigus aussi bien qu'aux dosages répétés (19).

- On observe également d'importantes différences entre les animaux testés et les humains en ce qui concerne la formation des métabolites secondaires, leur stockage et leur élimination de l'organisme. Tout cela conditionne la toxicité potentielle.

- Les différences observables d'une espèce à une autre et d'une lignée à une autre chez les rongeurs montrent que face à de nombreuses substances chimiques nocives, l'organisme réagit selon des voies complexes et variées. Mani et al (35) ont montré que différentes lignées d'une même espèce de souris couramment utilisée dans la recherche réagissent de manière totalement différente au benzène, un produit connu pour être potentiellement toxique et qui provoque des tumeurs à faible dose. La manière dont le rat de Fischer réagit au benzène est encore différente. Il s'est avéré que les réactions à ce produit variaient en fonction de la capacité métabolique de chaque lignée et de chaque espèce. On a abouti à des conclusions similaires en étudiant les amines hétérocycliques (une molécule organique carcinogène communément répandue, qui se forme au cours de divers procédés de cuisson des aliments). Turteltaub et al (36) ont découvert que ces amines provoquaient des dégâts génétiques chez les rongeurs, et des dégâts plus graves encore chez les humains exposés aux mêmes doses. Par ailleurs, ils ont observé d'importantes différences entre l'humain et le rat en ce qui concerne les métabolites entraînées par l'administration des amines. Ils en ont conclu que selon les résultats observés, les "modèles" rongeurs ne reflètent pas de façon adéquate les réactions de l'être humain à l'exposition aux amines hétérocycliques (36).Dans une étude publiée en 1999, Garner et al sont arrivés aux mêmes conclusions (37).

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Stratégie alternative

Les résultats des tests menés sur les animaux doivent être transformés en prédictions pour les humains, mais tous les paramètres concernés sont susceptibles de varier d'une espèce à une autre. L'approche alternative consiste à associer des études in vitro, réalisées de préférence sur des cellules humaines, avec des simulations sur ordinateur des organes et de leurs interactions dans l'organisme humain.

Ainsi, par exemple, pour étudier l'absorption d'une substance chimique, on utilise des cellules d'intestin humain en culture, ou bien, s'il s'agit d'absorption cutanée, des fragments isolés d'épiderme prélevés par biopsie. Le métabolisme lié aux enzymes du foie peut être étudié en éprouvette sur des cellules hépatiques isolées ou des prélèvements hépatiques. Les méthodes in vitro permettent aussi de montrer à quelles protéines ou à quels récepteurs cellulaires se lie la substance chimique. Les caractéristiques physiques et chimiques de la substance, telles que son degré de solubilité dans les graisses ou dans les liquides ou sa polarité, conditionnent certains de ses éventuels effets toxiques : elles peuvent être mesurées en éprouvette.

A partir de ces données moléculaires obtenues in vitro, il est possible de recourir à des modèles sur ordinateur (par exemple des modèles biocinétiques basés sur la physiologie) pour répondre aux questions que l'on peut se poser à propos de la cinétique de la toxicité. Les modèles sur ordinateur permettent d'estimer les variations des effets des substances chimiques en fonction de doses diverses et d'en tirer des règles effectives. Ces méthodes ne sont pas encore toutes entièrement validées, mais chacune bénéficie déjà d'une expérience de plusieurs années, et l'utilité de ces méthodes est déjà reconnue par les instances officielles et autres organismes. Les laboratoires pharmaceutiques recourent déjà de façon régulière à ce genre d'approche pour développer de nouveaux médicaments.

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Perspectives

Action à mener en priorité

La Commission européenne devrait promouvoir la mise en place d'une telle stratégie, sur la base du principe de précaution. En d'autres termes, si de tels tests laissent sérieusement penser qu'une substance chimique a des effets sur la santé, il conviendrait de la mettre sous contrôle ou de la retirer de la circulation. Il serait souhaitable de donner la priorité à la validation des méthodes d'étude sur des cellules intestinales in vitro, ainsi qu'au développement des modèles sur ordinateur, afin de permettre d'étendre leur applicabilité aux tests chimiques.

Délai suggéré : 3 ans.