Des vers remplacent les souris grâce à un élevage automatisé
Les cartouches microfluidiques de Nagi Biosciences contiennent 128 alvéoles individuelles pour l'élevage des vers© 2018 Alain Herzog
Des vers élevés, nourris, logés et analysés automatiquement : la machine de la spin-off Nagi Bioscience facilite les tests de médicaments, de cosmétiques ou d’autres produits chimiques. Ce nouvel outil assure un gain de temps et d’argent pour les chercheurs et permet de diminuer drastiquement les tests sur les rongeurs. Un prototype a été testé et validé par plusieurs laboratoires.
Des vers pour remplacer les souris dans une vaste palette de tests pharmaceutiques ou toxicologiques : l’idée n’est pas nouvelle, mais la fastidieuse culture de ces minuscules nématodes ainsi que leur analyse chronophage rend cette alternative peu compatible avec une utilisation systématique à l’échelle industrielle. Fort de ce constat, la spin-off Nagi Bioscience a mis au point une machine qui automatise le gîte, le logis et les tests sur ces invertébrés. La technologie a été mise au point en partie au Laboratoire de microsystèmes 2, Faculté des sciences et techniques de l'ingénieur, et en partie au Laboratoire de Physiologie Intégrative et Systémique, Facutlé des Sciences de la vie de l'EPFL.
Le prototype a convaincu les entreprises pharmaceutiques du parc scientifique de l’EPFL qui l’ont testé ainsi que de nombreux spécialistes du domaine des start-up puisque la jeune entreprise fait notamment partie des cinq nominés au prix PERL (Prix Entreprendre Région Lausanne) dont le lauréat sera connu demain.
Afin de pouvoir être observés, les vers, qui ne mesurent guère plus d’un millimètre à l’âge adulte, sont placés sur une petite cartouche comportant 128 minuscules alvéoles. Chacun de ces compartiments, comportant un seul invertébré, est alimenté par des canaux microfluidiques qui laissent passer une concentration préprogrammée de nutriments ou de molécules à tester. Un logiciel permet au chercheur de planifier son expérience. « Cette automatisation fait passer le temps nécessaire à l’élevage des vers de plusieurs heures par jour durant toute la durée de l’expérience à une trentaine de minutes le premier jour », souligne Laurent Mouchiroud, cofondateur de la start-up et chercheur en sciences de la vie.
Le nématode C. elegans n’est pas un nouveau venu dans les laboratoires. Partageant 60% de son bagage génétique avec l’humain, il est utilisé depuis plus de 60 ans pour de nombreux tests nécessitant des organismes complets afin notamment de pouvoir observer les interactions entre les différents organes.
Le dispositif testé par des laboratoires industriels
Mais l’automatisation de la culture et de nombreux tests que permet le dispositif de Nagi Bioscience pourraient donner un nouvel élan à l’utilisation des vers. « Ce boîtier permet de passer au crible très rapidement un nombre plus important de molécules potentiellement utilisables pour un traitement, et ce directement dans un organisme entier », confirme Pénélope Andreux, scientifique principale senior chez Amazentis.
Cette pension pour vers nématodes permet de mesurer divers paramètres tels que la croissance, la fertilité ou la mobilité en continu et en parallèle. « Cela pourrait donc permettre d’identifier déjà dans les premiers stades de développement des mécanismes spécifiques de toxicité en comparant les changements induits par les composés testés par rapport à ceux dont la toxicité est connue », ajoute Robert Mader, en charge des études toxicologiques chez Debiopharm. Le but est de sélectionner un candidat pour des tests cliniques qui a le moins d’effets secondaires potentiels sur l’humain. En plus de l’aspect éthique, Les chercheurs y voient également un avantage financier puisque de toutes petites quantités de substance suffisent pour effectuer les tests sur un ver. « Or au stade de la recherche de nouvelles molécules, il n’y a souvent que quelques milligrammes de substance disponibles », souligne Robert Mader.
En permettant l’élevage d’une grande quantité de vers, qui ne sont pas soumis à la même base légale que les rongeurs, et en améliorant les tests, la machine de Nagi Bioscience repousse l’utilisation des rongeurs dans les protocoles traditionnels des tests pharmaceutiques ou toxicologiques aux derniers examens avant les tests sur les humains. L’un des cofondateurs, Matteo Cornaglia, se rendra à la fin du mois à Boston avec l’équipe des Venture Leaders Life Sciences 2018 afin de rencontrer des industriels et des investisseurs potentiels outre-atlantique. Ce programme regroupe dix entrepreneurs basés en suisse dont la start-up présente un fort potentiel sur la scène internationale.