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LA MODELISATION INFORMATIQUE

Les ordinateurs appelés QSARs (1), collectent les informations des réactions chimiques et prédisent la zone d'action d'un médicament pour savoir s'il est toxique en scannant sa toxicité avant qu'un test soit effectué. L'USEPA (2) et l'EU sauf REACH (3) utilisent cette technique pour limiter l'expérimentation animale.

Les QSARs sont aussi utilisés avec succès pour comprendre et entreprendre un traitement chez la femme enceinte mais ils ont aussi crées des modèles de stress pour les mâchoires de la dentition humaine.

On incorpore également dans les QSARs, des informations à propos du coeur humain pour les visualiser virtuellement afin de simuler des activités chimiques, physiques et électriques du coeur.

(1) QSARs : Quantitative Structure Activity Relationship
(2) USEPA : United States Environmental Protection Agency
(3) REACH : Registration, evaluation and authorisation of chemicals


BIOLOGIE MOLECULAIRE

La technique SILICIN-CHIP permet d'identifier rapidement une multitude de gênes dont l'activité change en fonction de certaines maladies, ou en réponse à des expositions médicamenteuses et/ou chimiques.

Ce qui signifie que des petits prélèvements de tissus humains provenant d'un ou d'une centaine de volontaires peuvent être analysés afin d'identifier des gênes qui prédisposent à certaines maladies.

Le procédé peut être aussi utilisé pour étudier les changement moléculaires qui sont à l'origine des maladies et indiquer des nouvelles possibilités de traitements.

>> Ces données humaines sont une alternative à l'expérimentation sur des souris génétiquement modifiées pour développer les symptômes d'une maladie.

Concernant l'identification des bactéries et des virus dans le déclenchement des intoxications alimentaires, des pneumonies ou des méningites, une technique de laser assisté par spectrométrie de masse appelée MALDI-TOF-MS est en train d'être adapté pour identifier les pathogénicités directement des modèles de surface au niveau moléculaire.

>> Celà permettra de ne plus les injecter dans l'organisme des cochons ou des lapins.

Une méthode appelée CHLP, est basée sur une séparation des composants chimiques selon leur affinité avec une autre substance et peut détecter les toxines mortelles des crustacés à partir d'un prélèvement pour remplacer la détection de ces toxines par injection dans l'organisme de la souris.

>> On peut utiliser la CHLP au lieu d'effectuer des tests de routine qui consistent à détecter les toxines par la mort de la souris.


LES CULTURES DE CELLULES HUMAINES

Les cultures de cellules humaines sont des populations de cellules qui ont réussi à prospérer après beaucoup de générations en dehors du corps humain, dans un tube test. Elles ont été une clé centrale dans la recherche pour les cancers, les chocs septiques, les maladies rénales et le V.I.H .

Leur avantage est que les scientifiques peuvent se concentrer sur les causes moléculaires et cellulaires conduisant à la pathologie en isolation.

>> Ces alternatives sont plus pratiques, plus efficaces et moins onéreuses que 200 000 tests effectués sur des lapins qui sont sacrifiés chaque année en Europe.

Une autre technique in-vitro a sauvé la vie de plusieurs milliers de souris que l'on utilisait pour produire des anticorps monoclonaux. Maintenant les anticorps peuvent être fabriqués sur cultures cellulaires, ils sont essentiels dans la recherche médicale et les diagnostics.

Pour ce qui est des tumeurs malignes du cerveau humain, les chercheurs ont provoqué des tumeurs chez l'animal pendant de nombreuses années mais avec la structure tridimensionnelle, des cultures de cellules neuronales ont été développée et une nouvelle technique basée sur le laser a été appliquée sur ces cellules pour expliquer comment les tumeurs envahissent le cerveau humain et comment les médicaments peuvent les prévenir sans infliger de tumeurs aux animaux.

En accentuant la miniaturisation de cette technologie, on devrait permettre le développement d'un minuscule laboratoire de la taille d'une chips. Ce mécanisme recrée le corps humain en important des petits amonts de cellules de différentes parties du corps humain liées entre eux par des fluides vitaux.

Ainsi, il est possible de copier comment les différentes parties du corps humain réagissent aux nouvelles structures chimiques des médicaments. Par exemple, cette micro-surface de tests des médicaments pourrait réduire significativement les prix et le temps nécessaire pour mettre un médicament sur le marché.


LES TISSUS HUMAINS

Le don de tissus est un échantillon de sang. Ces échantillons sont utilisés dans la recherche sur les maladies métaboliques, les effets secondaires des médicaments, les dommages au niveau des reins et les réactions allergiques pour n'en citer qu'un peu.

Les tissus humains proviennent de dons à la suite de biopsies, après une chirurgie (prélèvement de tumeur, chirurgie cosmétique) ou suite à un décès. Ces tissus, sains ou même malades, comprennent le foie, les reins, la peau, le cerveau, le cartilage et bien d'autres.

* Les tissus sont utilisés dans de nombreuses recherches et tests finaux. Par exemple, on utilise des dons humains de cartilage pour la recherche sur le rhumatisme, et des cellules issues des glandes lymphoïdes pour le sida.

>> Actuellement, on utilise malgré tout des chiens, des lapins ou des singes.

* Les cerveaux des personnes décédées sont également importants pour comprendre la régénération du cerveau et les multiples effets des différentes scléroses en plaques.

Dans les deux cas, l'expérimentation animale a échoué.

Les tissus du foie sont utilisés pour tester la sécurité sanitaire des médicaments pour les études métaboliques. La technique tridimensionnelle cellulaire de la peau humaine a aussi remplacé les tests sur les lapins victimes de brûlures causées par des substances corrosives qui endommageaient les tissus.

La société ASTERAND s'est focalisée sur les tissus humains pour les fibroses kystiques, les migraines et le syndrome d'irritation des intestins. Dans le but de développer une nouvelle médecine avec une nouvelle approche, une version synthétique de l'hormone humaine (la sécrétine) a progressé avec succès au travers des essais sur les fibroses kystiques.


L'ETUDE DES VOLONTAIRES

La connaissance médicale vient incontestablement de l'étude des populations humaines et non de l'expérimentation animale car son objectif est de comprendre la santé et les maladies humaines

Ces nouvelles méthodes, qui sont en plein essor, permettent la sauvegarde et l'étude de volontaires où les animaux sont d'ordinaire utilisés.

La recherche sur le cerveau humain en est un bon exemple. L'imagerie par résonance, connue sous les noms de MEG, FMRI, et DTI est utilisée dans la recherche sur des volontaires dans certaines conditions comme l'épilepsie, la maladie de Parkinson, les tumeurs cérébrales, la migraine et la schizophrénie.

>> Ces expériences peuvent remplacer celles qui consistent à infliger des dommages cérébraux sur les singes, les chats et les cochons.

L'image crée par IRM permet d'obtenir des détails impressionnants du cerveau et quand elle est utilisée conjointement avec d'autres techniques, on peut identifier précisément l'activité d'une zone spécifique du cerveau.

Les mesures d'activités obtenues par le FMRI grâce à la mesure d'oxygénation sont utilisées dans les études de l'activité cérébrale .

Les deux techniques utilisent les radiofréquences (radiations non-dangereuses) pour produire des images. L'IRM peut être utilisée dans le diagnostic des maladies cérébrales et du système nerveux central.

La méthode des micro-doses consiste à injecter de minuscules doses d'un composant chimique dans le sang de volontaires afin de savoir où se dirige cette molécule dans le corps. Ce qui permettrait de comprendre le potentiel thérapeutique d'un médicament qui pourrait être métabolisé dans le corps et ce qui pourrait la rendre toxique ou inactive. La dose donnée aux volontaires est si infime qu'il lui est impossible de provoquer de réaction secondaire.

L'habileté à utiliser des micro-doses est devenue une réalité grâce au développement des méthodes analytiques à haute sensibilité telles que la spectrométrie de masse. Elle requiert des machines très coûteuses qui utilisent les champs magnétiques pour identifier des concentrations microscopiques de particules.

Les micro-doses réduisent significativement l'utilisation d'animaux dans la découverte des médicaments et pour la sécurité sanitaire chimique des nouveaux médicaments mais pour le moment, ce n'est pas une méthode couramment utilisée, en partie à cause du coût des machines.

L'UE n'a donné que 2 100 000 euros pour développer cette technologie appelée EUMAPP.

L'équipement de haute technologie n'est pas toujours nécessaire. Par exemple, pour les problèmes d'estomac, les chercheurs peuvent directement étudier le contenu intestinal des volontaires.

>> Ce qui est plus révélateur que les expériences nocives faites sur les rats qui digèrent la nourriture différemment de l'être humain.


LES ETUDES EPIDEMIOLOGIQUES

En étudiant les maladies des populations, on peut comprendre le rôle des gènes, les influences du style de vie, du régime alimentaire et les activités physiques.

Tous ces facteurs ont un impact pouvant sauver des vies, en particulier pour le cancer et les maladies cardiaques.

Ces populations sont une ressource vitale parce qu'elles ne créent pas artificiellement des maladies sur des animaux de laboratoire et montrent les causes réelles d'une maladie. Ce domaine est appelée « épidémiologie ».

Ces études ont démontré les liens entre les maladies et le mode de vie. Bien que certaines études ne peuvent pas prouver les causes et les effets mais seulement les associations entre les habitudes et les maladies, elles sont beaucoup plus dignes de confiance que les tests sur animaux puisqu'ils étudient le but de nôtre intérêt : nous les humains.


Crédit photo : culture cellulaire : Wikipedia Masur