Éviter les expérimentations animales dans la recherche

(© TU Berlin/PR/Felix Noak)

Chaque année, en Allemagne seulement, 200 000 animaux de laboratoire sont utilisés pour la recherche sur les maladies infectieuses. Ces expériences sont non seulement très éprouvantes pour les animaux, mais souvent aussi peu transférables à l'humain. Des chercheurs et chercheuses de la TU Berlin travaillent depuis des années intensément à développer des modèles d'organes en trois dimensions, qui peuvent être infectés par des virus pathogènes pour l'humain. Pour ce travail, aujourd'hui, le Prof. Dr. Jens Kurreck, professeur de biotechnologie à la TU Berlin, ainsi que son collaboratrice Dr. Johanna Berg, ont été distingués au Rathaus Rouge par le prix de l'État de Berlin pour la promotion de la recherche de méthodes de substitution et de complément pour les expérimentations animales. Ce prix, doté de 40 000 euros, a été partagé en 2019 à parts égales entre un projet à la TU Berlin et un projet à la Charité – Universitätsmedizin Berlin.

« Nous avons créé et caractérisé précisément des modèles d'organes en 3D pour les poumons et le foie par impression biologique », explique Johanna Berg. Ensuite, le modèle de poumon a été infecté notamment avec des virus de la grippe A (« virus de la grippe »). « Nous avons pu démontrer que le virus se propage dans le modèle 3D et provoque également une réaction de défense des cellules. Selon nos recherches, aucune publication n’a encore rapporté qu’il ait été possible d’infecter un modèle imprimé avec des virus », précise Jens Kurreck.

Pour le professeur, cependant, la recherche ne constitue pas le seul centre d’intérêt, mais aussi l’enseignement : « Nous sommes convaincus qu’il est important d’ancrer la pensée de protection animale chez la prochaine génération de chercheuses et chercheurs. C’est pourquoi, chez nous, les méthodes de substitution aux expérimentations animales occupent une place importante dans l’enseignement. En plus d’un stage sur l’impression biologique 3D de modèles d’organes, nous discutons de l’éthique animale lors de séminaires ; nous avons également présenté aux doctorants des méthodes d’impression biologique, tant sur le plan pratique que théorique, dans nos écoles doctorales. Berlin est aujourd’hui un centre clé pour le développement de méthodes alternatives aux expérimentations animales. »

Les chercheurs et chercheuses estiment qu’après cette « preuve de principe », le modèle pourra être utilisé pour développer de nouvelles substances antivirales. « Notre approche présente deux avantages principaux par rapport à la méthode classique (culture cellulaire et expérimentation animale) : les virus influenzas pathogènes pour l’humain ne se multiplient pas ou très peu dans les modèles animaux, ce qui limite énormément la valeur des modèles animaux. Nous travaillons avec des cellules humaines dans notre procédé d’impression 3D et espérons ainsi mieux représenter l’humain tout en réduisant le nombre d’expériences animales », explique Jens Kurreck. Avec le montant du prix, les chercheurs et chercheuses souhaitent continuer à développer le modèle de poumon. Jusqu’à présent, il ne comprend qu’un seul type de cellule, appelé cellules épithéliales. « Dans nos travaux actuels, que nous pourrons intensifier grâce au prix, nous imprimerons une base tridimensionnelle de fibroblastes, sur laquelle sera cultivée une couche de cellules épithéliales, infectée par le virus. De plus, des cellules immunitaires seront intégrées, ce qui rendra le modèle beaucoup plus pertinent, car les cellules immunitaires sont essentielles pour étudier le déroulement d’une infection. Plus l’organe imprimé sera proche de l’organe biologique, plus de chercheurs et chercheuses l’utiliseront », explique Johanna Berg.