Développement efficace de médicaments avec moins de souris
Grand potentiel de réduction du nombre d'animaux de laboratoire
Les nouveaux ingrédients actifs tels que les anticorps sont généralement testés individuellement sur des animaux de laboratoire. Les chercheurs de l'UZH ont mis au point une technologie qui permet de tester simultanément environ 25 anticorps sur une seule souris. Cela devrait non seulement accélérer la recherche et le développement de nouveaux médicaments, mais aussi réduire considérablement le nombre d'animaux de laboratoire nécessaires.
De nombreux médicaments modernes sont basés sur des anticorps. Ces protéines identifient très spécifiquement une certaine structure à la surface des cellules ou des molécules et s'y fixent - il peut s'agir d'un récepteur dépassant de l'enveloppe de la cellule. Les anticorps et autres produits biothérapeutiques à base de protéines doivent faire l'objet de tests précliniques approfondis sur des animaux avant de pouvoir être testés sur des êtres humains.
Test simultané de 25 anticorps sur une souris
Actuellement, les anticorps candidats sont analysés individuellement dans des modèles animaux. Un grand nombre d'animaux de laboratoire sont normalement utilisés pour effectuer chaque test. C'est pourquoi les tests précliniques représentent une grande partie des animaux utilisés dans l'industrie pharmaceutique. Une solution possible serait de tester plusieurs substances simultanément sur un seul animal. Cependant, jusqu'à présent, cette méthode était limitée à un maximum de quatre principes actifs par animal.
Des chercheurs de l'Université de Zurich (UZH), dirigés par Markus Seeger de l'Institut de microbiologie médicale et Johannes vom Berg de l'Institut de science des animaux de laboratoire, ont maintenant réussi à surmonter cette restriction. "L'approche que nous avons développée nous permet de tester 25 anticorps différents simultanément sur une seule souris. Cela accélère le processus et réduit le nombre d'animaux nécessaires", explique vom Berg. Pour réaliser cette étude, l'équipe a utilisé des anticorps déjà approuvés en tant que médicaments ou en cours de développement clinique.
Des fragments de protéines comme codes-barres pour l'analyse
Les médicaments doivent posséder plusieurs propriétés pour être efficaces : le principe actif n'est libéré que lentement et peut donc développer son effet dans l'organisme pendant une période prolongée. Il se lie précisément à une structure cible spécifique et s'accumule dans l'organe correspondant. En outre, la substance ne se répand que de manière limitée dans d'autres tissus et organes, ce qui réduit le risque d'effets secondaires.
Pour permettre l'analyse individuelle des propriétés des anticorps à partir des échantillons complexes de plasma ou de tissus prélevés sur les souris, les chercheurs ont mis au point une forme de codes-barres. Ils sont constitués de fragments de protéines définis - appelés flycodes - qui peuvent être utilisés pour marquer chaque anticorps individuellement. Une fois administrés à la souris, les anticorps candidats peuvent être séparés du mélange et analysés séparément. "Nos résultats montrent que la technologie flycode fournit des données précliniques de haute qualité sur les anticorps étudiés. Nous obtenons beaucoup plus de données avec moins de souris et ces données sont de meilleure qualité car les analyses peuvent être comparées directement", explique M. Seeger.
Un grand potentiel pour réduire le nombre d'animaux de laboratoire
Les chercheurs ont également démontré que les anticorps trouvent correctement leurs structures cibles dans le corps des animaux : par exemple, deux des anticorps utilisés en cancérologie ont identifié de manière fiable le récepteur EGF que les cellules tumorales portent principalement à leur surface. L'accumulation ciblée dans le tissu tumoral a également fonctionné en mélange avec 20 autres anticorps. Cela démontre que les codes-mouches ne compromettent pas l'efficacité des anticorps dans un organisme vivant.
En outre, l'équipe a utilisé les flycodes pour analyser les propriétés et les données d'une série de 80 biomolécules synthétiques semblables à des médicaments - connues sous le nom de sybodies - de manière efficace en une seule expérience. "En utilisant des ressources minimales, la technologie des flycodes permet une comparaison directe des médicaments candidats dans des conditions expérimentales identiques. Elle devrait permettre à l'avenir de faire progresser les pipelines de découverte préclinique de manière beaucoup plus efficace", déclare Markus Seeger. Toutes les données de cette étude proviennent de 18 souris seulement. En principe, cette nouvelle méthode peut réduire le nombre d'animaux nécessaires d'un facteur pouvant aller jusqu'à 100.
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Publication originale
Justin D. Walter, Michal Beffinger, Pascal Egloff, Iwan Zimmermann, Lea M. Hürlimann, Fabian Ackle, Matthias Seifert, Sebastian Kobold, Johannes vom Berg, Markus A. Seeger; "Flycodes enable simultaneous preclinical analysis for dozens of antibodies in single cassette–dosed mice"; Proceedings of the National Academy of Sciences, Volume 122, 2025-3-17
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