Prix des jeunes chercheurs 3R
Les prix Young 3Rs Investigator Awards 2024 ont été décernés à Doris Zauchner (ETH Zürich) et Manon Murdeu (EMPA) pour leur travail exceptionnel dans la promotion d'alternatives pertinentes pour l'homme aux tests sur les animaux. Leurs recherches innovantes dans le domaine de la modélisation des maladies rares et de la toxicologie reproductive illustrent le principe des 3R en réduisant l'utilisation des animaux tout en améliorant la qualité et les normes éthiques de la science biomédicale.
Doris Zauchner récompensée pour ses travaux pionniers dans la recherche sans animaux pour la modélisation des maladies rares
Doris Zauchner, doctorante au Département des sciences et technologies de la santé (D-HEST) de l'ETH Zurich, a reçu le prix 3Rs Young Investigator Award pour avoir développé un modèle personnalisé et sans animaux de l'ostéogenèse imparfaite (OI), une maladie génétique rare qui provoque une fragilité osseuse. Son travail présente une plateforme de pointe « OI-on-a-chip » (OI sur puce), un système organoïde sur puce qui imite le tissu osseux humain à l'aide de cellules provenant de patients, intégrées dans une matrice hydrogel synthétique sans recours à l'expérimentation animale.
Traditionnellement, la recherche sur l'OI s'appuie sur des modèles animaux tels que les souris, les poissons zèbres et les chiens. Malgré plus de 500 études menées au cours des deux dernières décennies et des dizaines d'essais cliniques fondés sur la recherche animale, ces modèles ne parviennent souvent pas à saisir la complexité et la variabilité de l'OI humaine. L'alternative pertinente pour l'être humain proposée par M. Zauchner comble directement cette lacune. « Notre modèle in vitro de l'ostéogenèse imparfaite vise à fournir une alternative humaine aux modèles animaux afin de mieux comprendre la maladie et d'explorer des traitements potentiels », a déclaré Zauchner. « J'espère que des outils comme le nôtre contribueront à faire progresser la recherche sur les maladies rares et à réduire la dépendance aux modèles animaux à l'avenir. » La plateforme permet aux chercheurs d'observer comment les cellules des patients atteints d'OI produisent et organisent le collagène, une protéine essentielle à la solidité des os, et comment elles réagissent au stress mécanique, imitant étroitement les forces exercées sur les os dans le corps humain. Cette capacité offre une alternative plus précise et plus éthique à l'expérimentation animale et s'aligne sur le principe de remplacement des 3R.
Développé en collaboration avec l'Hôpital pédiatrique universitaire de Zurich (KISPI) dans le cadre de l'initiative SNF-NRP79 « Advancing 3R », ce modèle pourrait favoriser des stratégies de traitement personnalisées, optimiser les essais précliniques et réduire au minimum l'utilisation inutile d'animaux. En générant des données fiables et spécifiques à l'être humain dès les premières étapes de la recherche, l'innovation de M. Zauchner améliore également la conception des études ultérieures. Les évaluateurs ont salué le projet comme « une application solide et bien conçue qui répond à un besoin important non satisfait dans la recherche sur les maladies rares », soulignant que « l'impact est clair : le modèle remplace les études précliniques traditionnelles sur les animaux dans les premières phases de la recherche et réduit l'utilisation inutile d'animaux en fournissant dès le départ des données humaines plus fiables ».
Au-delà de l'OI, cette plateforme basée sur l'humain pourrait être adaptée à d'autres maladies musculo-squelettiques et liées à la matrice, notamment l'ostéoporose et la fibrose. Les travaux de Zauchner représentent une avancée significative vers un avenir où les technologies personnalisées d'organes sur puce permettront une recherche biomédicale plus prédictive et plus éthique.
Manon Murdeu remporte le prix 3Rs Young Investigator Award pour ses avancées révolutionnaires dans le domaine des tests de sécurité pendant la grossesse
Manon Murdeu, doctorante au laboratoire Interactions particules-biologie de l'Empa, a reçu le prix 3Rs Young Investigator Award pour avoir mis au point une puce placenta-embryon révolutionnaire, un outil innovant basé sur l'être humain qui permet d'évaluer les effets des produits chimiques, des médicaments et des nanoparticules pendant la grossesse sans recourir à l'expérimentation animale. Ses travaux comblent une lacune importante dans la recherche en matière de santé : le manque de données sur la sécurité des substances pour les femmes enceintes et les embryons en développement.
Actuellement, plus de 90 % des médicaments approuvés et la plupart des produits chimiques présents dans l'environnement ne disposent pas de données fiables sur leur innocuité pendant la grossesse. En raison de restrictions éthiques et juridiques, les femmes enceintes sont rarement incluses dans les essais cliniques. Par conséquent, presque tous les tests de toxicité pour le développement reposent encore sur des expériences sur les animaux, en particulier sur les rongeurs, malgré les différences biologiques importantes entre les espèces. Chaque étude standard peut impliquer des centaines d'animaux, et à l'échelle mondiale, des dizaines de milliers d'animaux sont utilisés chaque année à cette fin. Le modèle de Murdeu offre une alternative convaincante. Sa puce co-cultive du placenta humain et du tissu embryonnaire dans un système simple, sans pompe, qui imite l'interface mère-fœtus. Elle permet aux scientifiques d'étudier comment les substances traversent le placenta et affectent le développement précoce, fournissant ainsi des informations pertinentes pour l'être humain que les modèles animaux ne permettent souvent pas d'obtenir. Il est important de noter que la conception conviviale de la puce la rend accessible aux chercheurs qui n'ont pas suivi de formation spécialisée en microfluidique. Les évaluateurs ont salué la rigueur scientifique et le potentiel considérable du projet : « Ce développement concerne un très grand nombre d'animaux dans le monde entier. » « Il est encourageant de voir que ce modèle suscite l'intérêt des acteurs internationaux et qu'il est en passe d'acquérir une plus grande pertinence réglementaire. » Je suis particulièrement impressionné par les efforts déployés pour combler un manque important de données dans l'évaluation de la toxicocinétique et de la toxicodynamique pendant la grossesse, un domaine dans lequel les données font défaut pour la grande majorité des médicaments et des produits chimiques environnementaux approuvés. » Murdeu déclare : « Recevoir ce prix est à la fois un honneur et une motivation pour repousser les limites de la recherche sur la santé reproductive des femmes et, espérons-le, cela inspirera d'autres jeunes scientifiques à développer et à améliorer de nouvelles alternatives aux modèles animaux basées sur l'être humain. » Elle ajoute : « Avec notre modèle, nous visons à obtenir des données précliniques précoces pour l'évaluation des risques liés aux médicaments et aux nanoparticules, contribuant ainsi à la protection des femmes enceintes et des fœtus en développement tout en réduisant la nécessité de recourir à des tests approfondis sur les animaux. »
Avec l'intérêt croissant des milieux de la recherche et de la réglementation, la puce placenta-embryon de Murdeu pourrait devenir un outil de premier plan dans les cadres internationaux d'évaluation de la sécurité. Ses travaux devraient permettre de réduire considérablement l'utilisation d'animaux dans les tests de toxicité pour le développement, tout en améliorant la protection de la santé maternelle et fœtale.
