L’utilité de l’expérimentation et les modèles de substitution
Depuis des centaines d’années, l’homme a cherché à comprendre son corps, ses organes, leur fonctionnement, leurs propriétés… Dès la plus haute antiquité, l’homme dissèque des animaux afin d’acquérir des connaissances biologiques et médicales. Ces nombreuses expériences ont permis des découvertes essentielles pour la compréhension de la physiologie : Aristote (4ème siècle avant JC) a pu décrire le développement embryonnaire, Galien (2ème siècle après JC) a mis en évidence le rôle de la moelle épinière, William Harvey (17e S) a découvert les mécanismes de la circulation sanguine. Claude Bernard, Lavoisier, Pasteur…tous ont utilisé des animaux et ont réalisé des découvertes inestimables.
Oui mais voilà, nous sommes entrés dans le XXIe siècle et l’utilité de l’expérimentation sur les animaux est de plus en plus controversée. Avec toutes les connaissances que nous avons déjà acquises est-il toujours utile de tuer des animaux ? Ne serions nous pas capable d’utiliser ces connaissances pour réaliser des expériences ne mettant pas en jeu des vies ?
En m’appuyant sur des recherches bibliographiques, je vais tenter de répondre à ces questions en expliquant pourquoi l’expérimentation animale est encore indispensable dans certains domaines et comment nous pourrions par contre diminuer significativement le nombre de vies sacrifiées.
Le 19ème siècle fut celui des maladies infectieuses. Le 20eme siècle est celui des cancers et du SIDA. Toutes ces affections se sont amplifiées avec le développement de l'industrie,les explosions démographiques, l'avènement des produits chimiques et l'accroissement des pollutions. De nombreuses recherches sont aujourd'hui menées dans le but de trouver des thérapies à ces maladies douloureuses et mortelles. A ces fins, les animaux de laboratoires sont très utilisés.
« Hélas, dans l'état actuel de la science, il est impossible de se passer totalement des organismes vivants entiers pour essayer de comprendre les phénomènes pathologiques et de trouver les moyens de les combattre ». Et ceci est notamment toujours vrai dans le domaine des recherches en microbiologie. En effet, « les systèmes modèles permettent d'étudier facilement et de façon reproductible les phénomènes biologiques » mais les scientifiques ont observé que « les gènes qui s'expriment chez les microbes hébergés par un mammifère sont différents de ceux exprimés par les microbes dans une boite de Pétri » En effet, « les processus de mutation et de sélection dans les populations bactériennes diffèrent selon que les bactéries se multiplient in vivo ou in vitro. »
De plus, « les mutants produits in vivo sont très différents des mutants produits in vitro et les taux de mutation y sont plus élevés ». Ces constats sont très importants pour le développement de médicaments efficaces contre ces pathogènes dont la résistance notamment aux antibiotiques (dans le cas des bactéries) s'acquière ou se perd en fonction de ces mutations.
De même, le virus du SIDA, dont les études se multiplient depuis 20 ans, présente un taux de mutation très élevé qui ne pourrait être étudié correctement in vitro. Ce facteur est d’ailleurs l'un des principaux pris en compte dans les recherches d'un vaccin préventif.
De nombreuses voies de recherches portant sur des maladies très invalidantes ou encore sur des médicaments ont recours aux tests sur les animaux. Ainsi que le disent les auteurs de « les animaux de laboratoire, éthique et bonne pratique », « les animaux de laboratoires sont des collaborateurs irremplaçables de l'homme qui cherche à connaître la vie et ses perturbations pathologiques. Dans la quête de molécules thérapeutiques, l'animal est indispensable dans la recherche de l’explication de maladies tels les cancers ou le SIDA ».
Autre exemple : la sclérose en plaque. François Lachapelle est l’un des nombreux médecins chercheurs dont les études portent sur cette maladie neurodégénérative et qui atteint majoritairement les femmes entre 20 et 40 ans. Pour comprendre et tenter de soigner cette maladie, il utilise des singes comme ressource de cellules, puis des souris, receveuses des prélèvements simiesques. « Les prélèvements effectués sur les primates sont généralement mis en culture, puis injectés dans des souris receveuses. Les résultats les plus probants sont ensuite testés sur le singe. En cas de réussite, la thérapie validée par l'expérimentation animale pourra être applicable à l'homme. Les animaux permettent ainsi aux scientifiques de comprendre une maladie, d'élaborer une thérapie, mais aussi de la tester. »
Il existe de nombreux exemples comme ceux que je viens de vous citez et qui explique l’importance des tests sur les animaux de laboratoires.
Mais chaque année, des millions d’animaux sont utilisés alors que les modèles de substitution se multiplient. Les questions éthiques se font naturellement de plus en plus nombreuses. Peut-on et doit-on encore utiliser ces animaux ? Dans quelles domaines ? « Le droit d'utiliser l'animal pour des objectifs expérimentaux n'échappe pas à des considérations éthiques. Cet aspect est en tout cas formulé, parfois en termes très vifs, par une partie de l'opinion publique qui entend être éclairée sur la finalité et la mise en pratique de cet usage. »
« Dès 1957, les scientifiques W. Russell et R. Burch énoncèrent la règle déontologique dite des Three R's – Réduire, remplacer, et réformer (au sens de diminuer au maximum les souffrances infligées) – qui doit accompagner la nécessité de recours aux essais sur les animaux de laboratoire. Cette charte de bonne conduite est aujourd'hui un leitmotiv universellement reconnu dans le monde de la recherche ou de l'industrie.
Son second terme – Remplacer – implique de trouver des alternatives aux approches in vivo d'expérimentation animale par des méthodes dites in vitro.[…] Cette voie, de loin la plus inventive, est ainsi devenue un domaine de recherche extrêmement actif, qui s'enrichit sans cesse des avancées des biosciences. »
L’ECVAM (Europeen Center for the Validation of Alternative Methods) a été mis en place en octobre 1991 dans le but de réaliser des recherches et de valider des techniques alternatives qui peuvent fournir le même niveau d’information que celles obtenues dans les expériences utilisant des animaux, mais qui impliquent peu ou pas d’animaux et comportant moins de procédures douloureuses.
Plusieurs d’entre elles ont d’ailleurs fait leurs preuves.
Pour toutes les connaissances déjà acquises, il existe des modèles informatiques qui, grâce aux avancées dans ce domaine, sont fidèles à la réalité et permettent même de réaliser des dissections en 3D. Il existe aussi d’autre outils informatiques comme les QSAR’s (Quantitative structure-Activity Relationship) qui permettent des modélisations informatiques.
Lors de l’adoption du projet "REACH" (Registration, Evaluation and Authorisation of Chemicals), qui visait à déterminer les effet de milliers de produits chimiques et ainsi protéger la santé des consommateurs et l'environnement contre les risques liés à l'utilisation de ces produits, c’est la toxicogénomique qui a été utilisé. Dans le rapport de ce projet on peut lire : « Nous avons étudié par toxicogénomique les effets toxiques de 28 substances chimiques, dont des insecticides, des additifs alimentaires et des ingrédients de produits cosmétiques. À cette fin, chaque substance a été mise en présence de cellules en culture, à deux concentrations et pendant deux temps d’exposition. Deux lignées cellulaires humaines ont été exposées : une lignée de cellules hépatiques et une lignée de cellules neuronales. Nous avons analysé dans chacune de ces lignées l’impact de la substance sur l’expression de 51 gènes, classés en 6 familles ou « voies pathologiques » (situation de stress; patrimoine génétique attaqué; cycle de division cellulaire dérégulé; effets neurotoxiques; action similaire à une hormone; favorisation d’une mauvaise architecture des protéines qui prédispose à une large classe de pathologies : Alzheimer, Parkinson, Creutzfeldt-Jakob, diabète de type 2, certains cancers, …) Les résultats sont sans ambiguïté. […]Considérant que ce qui est toxique pour ses cellules l’est également pour l’Homme, nous concluons que l’utilisation de ces insecticides pose un risque sanitaire certain, notamment de cancer et de maladies neurodégénératives. […] La toxicogénomique est incomparablement supérieure à l’expérimentation animale. »
De même que la toxicogénomique utilise des cellules et leur expression génétique, les tranches d’organes humains constituent un modèle toxicologique alternatif à l’expérimentation animale. « L'avantage majeur de ce nouveau modèle toxicologique par rapport aux lignées cellulaires en culture est que les tranches constituent un échantillon cellulaire complet de l'organe in vivo. « Toutes les cellules sont présentes, dans leurs relations spatiales normales et avec leur potentiel de communication intercellulaire, explique Marcel Roberfroid. […]L'idée est relativement simple : « Si vous vous rendez compte qu'une tranche d'organe de rat réagit très différemment à une substance toxique par rapport à une tranche humaine, dit Marcel Roberfroid, vous pouvez d'office abandonner l'expérimentation animale avant même d'avoir sacrifié un seul rat. » »
Pour ce qui est des produits à tester sur la peau comme les cosmétiques, il existe «une solution astucieuse, baptisée Permaskin, proposée par l'équipe du docteur Herbert Reinl à l'institut Fraunhofer à St Ingbert en Allemagne. […] L'échantillon est un morceau de peau d'environ 2 cm2, issu d'opérations de chirurgie esthétique. Il est placé dans un milieu nutritif, puis on applique la solution à analyser sur l'épiderme et l'on observe le spectre d'absorption infrarouge au niveau du derme. Des coupes de peau en épaisseur permettent d'analyser de façon similaire des pénétrations partielles. Les chercheurs déterminent ainsi le temps mis par une substance pour traverser la peau et rejoindre la dernière couche, mais aussi les transformations que les molécules ont pu subir au passage. »
En 2009, en Europe, les industriels devront d’ailleurs utilisés cette technique s’ils veulent être en règle avec la nouvelle législation puisqu’il sera interdit de vendre et de produire tous produits cosmétiques testés sur un animal.
« Le laboratoire SkinEthic est aujourd’hui leader dans l’ingénierie des tissus pour des tests in vitro et a développé une technique biologiquement standardisée pour produire en masse des tissus humains reconstruits. Utilisant un procédé de fabrication semi-automatique, SkinEthic produit hebdomadairement des milliers de tissus épidermiques humains, avec ou sans mélanocyte, des tissus épithéliaux (d’origine cornéenne, buccale, gingivale, œsophagienne, pulmonaire et vaginale), avec une fonctionnalité et une histologie normales (analogues à l’homme) et une reproductibilité sans égale. À l’aide de protocoles validés et prédictifs, ces modèles de tissus humains permettent aux industriels pharmaceutiques, chimiques et de grande consommation de réaliser un large screening de formulations en fonction de leur irritation, de leur pénétration, de leur métabolisme ou de leur efficacité, ce qui permet d’éliminer les produits ne convenant pas et de ne tester au final, in vivo (animal ou homme) qu’une sélection réduite de produits. »
De même, la société stratiCELL, installé depuis 2005 à Namur en Belgique, « développe différents tests moléculaires pour les industries cosmétiques, chimiques et pharmaceutiques dans le but de pallier à la disparition des expérimentations animales en 2009. » Les consommateurs de cosmétiques n’ont donc aucune crainte à avoir quant à la disparition de l’expérimentation animale dans ce domaine.
Ces méthodes utilisant des cellules, des lignées cellulaires ou encore des tissus peuvent aussi être utilisé pour connaître la mutagénicité, la génotoxicité, la cytotoxicité, la cytocompatibilité, ou encore l’efficacité de médicaments ou de biomatériaux destinés aux implants. Ainsi « l'efficacité d'un médicament contre l'arthrose est testée sur des modèles cellulaires pathologiques et normaux de chondrocytes humains, celle d'un tonique vasculaire est vérifiée sur des cellules musculaires lisses de veines normales et variqueuses. » Tous ces modèles, alliés aux technologie déjà existantes comme la spectrophotométrie, la spectroscopie d'absorption atomique, la microscopie électronique, la cytométrie de flux, la PCR … permettent d’obtenir des résultats équivalents à meilleurs pour de moindre coûts.
Il existe aujourd’hui plus d’une vingtaine de méthodes de ce type validée par l’ECVAM, et tout autant de voies de recherches pour trouver des méthodes de substitution.
Dans l’état actuel des choses, la majorité des animaux est utilisés bien entendu par la pharmaceutique et la recherche. Mais de nombreux chercheurs expriment des doutes sur l’utilité des tests sur animaux en ce qui concerne les pathologies ou les médicaments humains. « […] En effet, une espèce est définie par son isolement reproductif, dû au fait que son patrimoine génétique est unique et ne peut se complémenter avec celui d’aucune autre espèce dans le processus de fécondation. Or le patrimoine génétique définit toute l’activité biologique de l’individu. Deux individus d’espèces différentes – souris et Homme par exemple - auront donc des activités biologiques différentes et répondront chacun spécifiquement à un test donné. Son résultat chez la souris peut être semblable, différent ou opposé à celui chez l’Homme : on ne le saura que quand on aura fait le test chez les deux, ce qui rend le recours au modèle souris pour évaluer la toxicité chez l’Homme sans objet. »
Il a été observé de nombreux cas où des substances efficaces sur les animaux étaient toxiques pour l’homme ou à l’inverse des substances qui s’avéraient toxiques pour les animaux étaient en réalité très utiles pour l’homme. Ainsi «La digitaline, remède aux maladies cardiaques, resta longtemps inutilisée parce qu’elle fut d’abord testée sur des chiens et il s'avère qu'elle est toxique pour eux. La morphine n’a été utilisée que très tardivement pour calmer et anesthésier les patients car testée d’abord sur des chiens, elle leur provoque une grande excitation. Le chloroforme est si toxique pour les chiens, chats et lapins que son emploi comme anesthésique pour l’humain en fut retardé pendant de nombreuses années. La tuberculine de Robert Koch considérée autrefois comme le vaccin contre la tuberculose parce qu’elle tue le bacille de Koch chez le cochon d’Inde, provoque au contraire la tuberculose chez l’homme. La pénicilline (antibiotique) a été retardée à cause des tests sur animaux en particulier des lapins. Nous savons maintenant que les lapins excrètent la pénicilline de leur urine rapidement, elle est donc éliminée avant qu’elle soit efficace. En basant son travail sur les lapins, Fleming mit le médicament de côté car il pensait qu’elle serait aussi inefficace aux hommes. Bien plus tard, il l’essaya finalement sur un patient. Le fluor, qui cause le cancer chez les rats, fut initialement refusé pour l’utilisation humaine. Finalement, un dentiste découvrit que le fluor réduisait les caries dentaires en observant des patients qui vivaient dans des régions avec une grande concentration de fluor dans l’eau. » Tous ces exemples montrent à quel point les tests sur d’autres espèces que celle concerné par la substance testée, peuvent être inutiles et illustrent les doutes de plus en plus nombreux des chercheurs.
Au delà des questions scientifiques, il reste aussi bien évidemment les questions éthiques, elles aussi en accroissement.
Peter Singer, professeur de bioéthique à l’université de Princeton, est l’un des philosophes les plus cités dans ce domaine. Dans une interview de La Recherche en octobre 2000, il explique comment les pratiques médicales modernes nous forcent à remettre en question toutes nos doctrines ancestrales comme celle selon laquelle « l’être humain possède un statut spécial », en raison duquel « enlever la vie à un être humain est en soi un acte moralement condamnable.» en effet, la médecine moderne nous confronte à des choix inexistant auparavant puisqu’ « aujourd’hui, nous pouvons décider de maintenir ou non en vie des gens ayant définitivement perdu toute forme de conscience ou des nouveau-nés sévèrement handicapés. Ce qui suppose de notre part un jugement sur la valeur de leur vie, un jugement que nous n’avions pas à porter avant puisque ces gens mouraient rapidement.» De même, nous avons acquis des connaissances sur les animaux qui ne nous permettent plus de les considérer comme inférieurs à nous. « Rationalité, autonomie, mais aussi capacité au langage, capacité de réciprocité, la liste de ce qui fait le propre de l’homme selon les philosophes serait longue ! Mais toutes ces descriptions s’appliquent –elle à un enfant de 3 mois ou a un individu dans un coma dépassé ? évidemment non… et si vous comparer humains et animaux non sur le plan général des espèces, mais au niveau des individus, force est alors de constater que bon nombre d’animaux ont des capacités qui font défaut à certains humains. Un chimpanzé ou un cochon, par exemple, se rapprochent plus du modèle d’être autonome et rationnel qu’un nouveau-né. Autrement dit, il n’existe pas de caractéristiques partager par tous les humains, et seulement par eux sur lesquels fonder une distinction éthique de statut. […] Il faut se demander quelles capacités chez un être vivant sont moralement significatives. La capacité de ressentir du plaisir ou de la souffrance me semble être une composante essentielle de la réponse. A l’évidence elle n’est pas le propre de l’homme. […] De même que nous nous refusons à négliger les intérêts d’un être humain en raison de son sexe ou de la couleur de sa peau, nous devons cesser de ne pas prendre en compte les intérêts d’un être vivant simplement parce qu’il n’est pas de notre espèce. […] Les animaux sont le plus souvent considérés comme de simples outils de recherche : leurs intérêts ne sont pas pris en compte. Une large partie des expérimentations ne pourraient être effectuées si ce principe moral était respecté.»
En 2002, en Europe 12.1 millions d’animaux ont été sacrifiés sur « l’autel de la science ». En 2005, ce chiffre a encore augmenté de 3.2 % soit 12,5 millions de chiens, chat, rongeur, primates et autres animaux vivant dans des laboratoires ! Ce chiffre représente la moitié des animaux de compagnies (chiens, chats, oiseaux, rongeurs) de la France en 2008. Serions nous plus enclin à élevé des animaux dans des cages aux seules fins de dissections et autres vivisections plutôt qu’à leur donner l’espace, et le respect auquel ils ont droit ?
Mais ces animaux vivent dans de bonnes conditions me direz vous. Certes, grâce aux nombreuses lois de protection des animaux, ils vivent dans des cages propres, avec la nourriture appropriés dans les quantités appropriés. Mais souhaiteriez vous voir votre propre animal de compagnie enfermé dans une cage telle que ces animaux doivent supportés ? « Ce n’est pas pareil » m’a-t-on répondu, « ces animaux sont élevés dans et pour des laboratoires, ils ont été engendrés uniquement dans ce but, sans cela ils n’existeraient pas ». Est-il mieux de vivre pour être vivisecté que de ne pas vivre du tout ? Le fruit de toutes ces recherches vaut-il vraiment le coût qu’il impose au règne animal (dont nous faisons parti, même si nous avons tendance à l’oublier) ?
Enfin, selon les lois européennes et françaises, toutes les personnes appelés « à participer directement aux expériences » doivent avoir suivi un « programme de formation spéciale à l'expérimentation animale » qui « doit comprendre au minimum l'étude de thèmes centrés sur les points importants pour assurer le bien-être des animaux et éviter les mauvais traitements et les utilisations inutiles (Réglementation relative à l'expérimentation animale : notion juridique d'animal comme être sensible ; protection des animaux domestiques ou sauvages contre les mauvais traitements . Protection des espèces de faune non domestiques, rôle du technicien d'animaux de laboratoire ; Espèces. Races et souches d'animaux utilises à des fins expérimentales ; Anatomie par systèmes et anatomie topographique des animaux utilises à des fins expérimentales ; éléments de physiologie générale, comportement des animaux; Santé et pathologie animales : éléments de diagnostic, autopsie : l Entretien et logement des animaux: Transport et réception des animaux, maniement, contention : Hygiène et contrôle sanitaire ; Techniques, méthodologie. Procèdes en expérimentation animale ; Statuts sanitaires des animaux ; Interventions sur les animaux: administration de substances. Techniques de prélèvement et de prise de température ; Anesthésie. Euthanasie.) ». Or dans de nombreuses universités, il est demandé aux élèves dans le cadre de TP (enseignement obligatoire pour l’obtention du diplôme) de réaliser des vivisections sur des vertébrés mammifères alors que ceux-ci n’ont pas suivi la formation requise par la loi, dispensée de façon optionnelle. Ces expériences sont en règle générale menées dans le but d’expliquer la physiologie aux étudiants. Or il existe aujourd’hui des simulations informatiques qui permettraient aux étudiants de réaliser ces expériences sans utiliser d’animaux. Une start-up américaine, Tactus Technologies vient ainsi de mettre sur le marché V-Frog : un logiciel de dissection de grenouille... Tout y est : la grenouille naturellement, les scalpels, etc...
Les enseignants sont donc dans ce cas doublement en infraction avec la loi puis qu’ils utilisent des animaux de façon inutile au lieu d’utiliser les techniques alternatives, et puisqu’ils font réaliser ces expérimentations par des personnes non habilitées.
En conclusion, je dirais que l’expérimentation animale nous a permis des progrès inestimables en terme de connaissances physiologiques, médicales, pharmaceutiques… et qu’il subsiste des domaines de recherches dans lesquels nous ne saurions nous passer des animaux de laboratoires. Mais il existe aussi aujourd’hui de nombreux modèles de substitutions validés ou en cours de validation qui permettraient de diminuer de façon drastique le nombre d’animaux utilisés. L’expérimentation sur les animaux est et restera de toute façon un sujet de discorde tant qu’elle sera pratiquée. Heureusement, les mentalités et les connaissances avancent et amèneront, je l’espère, un jour à la disparition de ces pratiques.
Bibliographie :
Ø« Expérience sur organes en tranches » La Recherche n° 308, avril 1998
Ø« Bout de peau contre expérimentation animale », La Recherche n° 297, avril 1997
Ø« Les animaux de laboratoire, une espèce en voie de disparition ? » La Recherche n°325, novembre 1999.
Ø« Réduire les essais sur les animaux en partenariat avec les entreprises » Christophe Magdelaine, www. notre-planete.info.fr, 08 novembre 2005
Ø« Des méthodes de substitution pour les tests de cosmétiques sur animaux »,www.futura-sciences.com, 25 août 2005
