Intérêts des cultures in vitro de cellules souches et d’organoïdes dans le cadre d’études toxicologiques

Abstract

La toxicité de notre environnement et son impact sur la santé préoccupent de plus en plus la population. Certains polluants présents dans l’environnement peuvent affecter l’ensemble de l’environnement et des chaînes trophiques. Dans certains cas, ils peuvent affecter les animaux sauvages, les animaux domestiques, jusqu’à un transfert au sein de l’espèce humaine. Une intoxication correspond à une « introduction ou bio-accumulation d’une substance toxique dans l’organisme ». L’effet de ces substances toxiques est donc important à évaluer pour anticiper ses conséquences sur les organismes. Selon le modèle utilisé, ces évaluations peuvent contenir des biais importants. En effet le métabolisme est différent d’un organisme à l’autre, et donc la capacité à gérer un toxique de l’environnement, à le bio-accumuler ou à l’éliminer est spécifique de l’espèce. La toxicité pour l’animal les assimilant et la disponibilité de ces substances lors de la consommation humaine sont donc très variables. Cette problématique est retrouvée dans un autre contexte toxicologique, celui des drogues médicamenteuses. L’étude toxicologique devrait donc se faire de façon spécifique à l’espèce ciblée, y compris pour l’espèce humaine. En effet un écart important existe entre les résultats obtenus lors des phases pré-cliniques et ceux obtenus lors des essais cliniques. Par ailleurs l’utilisation des modèles animaux fait l’objet d’une réglementation au sein de l’union européenne qui s’attache particulièrement à la limitation de l’utilisation des animaux à des fins scientifiques quand cela est possible. Dans ces contextes se place toute l’importance de méthodes in vitro qui se sont développées au cours des dernières décennies grâce à l’avancée des connaissances fondamentales portant sur les cellules souches, ainsi que des avancées techniques qui y ont été associées. Ces méthodes ont permis la production de cultures en 3 dimensions mimant les structures réelles des organismes, d’où leur nom d’organoïdes. Ces outils deviennent des éléments clés des approches toxicologiques, qu’elles soient liées aux problèmes des expositions à des toxiques ou aux études précliniques humaines et vétérinaires.