Des éponges en soie au lieu de tests sur les animaux
Comment un système de culture cellulaire en 3D pourrait révolutionner le diagnostic du cancer
Un consortium financé par le FFG et composé de groupes de recherche autrichiens de l'Université de Vienne, de MedUni Vienna et de Technikum Wien, ainsi que de DOC Medikus GmbH, partenaire de l'entreprise, a mis au point un système de test bioanalytique innovant pour les médicaments radiopharmaceutiques candidats destinés au diagnostic et à la thérapie du cancer. Ce système ne nécessite aucune expérimentation animale et permet des analyses automatisées, rapides et très précises. La nouvelle méthode a été présentée en détail dans le Journal of Nuclear Medicine.
Le tissu cellulaire reconstruit en 3D est soumis à un PET scan.
Verena Pichler
Les nouveaux médicaments et les nouvelles méthodes de diagnostic devraient être sûrs et, dans l'idéal, disponibles rapidement. Or, la phase d'essais précliniques, en particulier, ralentit souvent les progrès rapides en raison du niveau élevé des ressources nécessaires. Le développement de marqueurs radioactifs ("radiotraceurs") en particulier, qui rendent visibles les processus physiologiques et pathologiques dans le corps et peuvent être utilisés dans le diagnostic du cancer, par exemple, nécessite des tests longs et coûteux qui, jusqu'à présent, ont souvent été basés sur l'expérimentation animale. Or, celles-ci ne sont pas seulement controversées sur le plan éthique, mais fournissent souvent des résultats qui ne sont pas transposables au corps humain. Une équipe de recherche interdisciplinaire de l'université de Vienne, de l'université des sciences appliquées Technikum Wien, de MedUni Vienna et de DOC Medikus GmbH a mis au point une solution innovante : un système d'essai bioanalytique qui utilise des cellules humaines sur une matrice de soie pour tester des ingrédients actifs dans des conditions réalistes - plus rapidement, plus précisément et sans expérimentation animale.
Des idées qui fusent
Le procédé déjà breveté associe les principes de la chromatographie (séparation des substances en fonction de leurs interactions avec une phase stationnaire et une phase mobile) à une culture cellulaire dynamique en 3D. Au cœur du processus se trouve une phase stationnaire composée d'éponges de fibroïne de soie biocompatibles, qui agissent comme un échafaudage artificiel pour immobiliser les cellules humaines dans une structure tridimensionnelle. Un système de pompe spécial alimente continuellement les cellules en nutriments, simulant les conditions réalistes des tissus humains, tandis que les agents radiopharmaceutiques sont appliqués et observés en temps réel à l'aide de techniques d'imagerie (µPET/CT, tomographie par émission de positrons/tomographie assistée par ordinateur). Cela permet une évaluation parallèle de la liaison du radiotraceur et des processus biochimiques cellulaires. Le premier auteur, Verena Pichler, du département des sciences pharmaceutiques de l'université de Vienne, explique : "Avec notre méthode, nous ne créons pas seulement une alternative à l'expérimentation animale, mais nous pouvons également rendre le développement de nouveaux marqueurs radioactifs beaucoup plus efficace. Notre objectif est d'élever le diagnostic et la thérapie à un nouveau niveau et d'améliorer les normes éthiques en même temps."
Pertinence pour la pratique
Le nouveau système permet une évaluation précise des propriétés de liaison des substances marqueurs radioactives à tester, de la précision de leur cible et des effets secondaires possibles. L'utilisation de la fibroïne de soie offre des avantages considérables en raison de sa stabilité aux radiations et de son application éprouvée dans la culture cellulaire. L'introduction de frits (cloisons en forme de tamis) entre les éponges réduit la migration des cellules et améliore la reproductibilité des résultats. Des facteurs importants tels que la distribution de la dose de rayonnement et l'apport de nutriments aux cellules peuvent ainsi être contrôlés avec précision. Une attention particulière a été accordée à l'automatisation et à la standardisation des processus afin de rendre le traitement des substances radioactives sûr et efficace. La nouvelle méthode est conforme aux recommandations du principe des 3R ("réduire, affiner, remplacer") et à l'initiative du chemin critique de la FDA. Elle pourrait permettre de réduire considérablement les essais sur les animaux, d'accélérer la mise au point de produits radiopharmaceutiques et de minimiser l'exposition du personnel aux rayonnements. Cette technologie révolutionnaire pourrait établir de nouvelles normes en radiopharmacie préclinique - pour un développement de médicaments plus durable et plus efficace.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
Publication originale
Verena Pichler, Verena Schwingenschlögl-Maisetschläger, Irem Duman, Xavier Monforte, Stefanie Ponti, Lukas Zimmermann, Elma Joldic, Monika Dumanic, Chrysoula Vraka, Marcus Hacker, Christian Kraule, Andreas Herbert Teuschl-Woller; "Bioanalytic Hybrid System Merging 3-Dimensional Cell Culture and Chromatographic Precision for Unprecedented Preclinical Insights in Molecular Imaging"; Journal of Nuclear Medicine, 2025-3-20
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