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Depuis longtemps, la recherche scientifique sur la santé humaine s'est appuyée sur les modèles animaux, une norme qui, malgré son rôle fondamental, se révèle de plus en plus inadéquate. Charu Chandrasekera, par son travail au Centre canadien sur les alternatives aux méthodes animales, a mené cette transition vers des systèmes in vitro sophistiqués. Sa vision ne consiste pas simplement à remplacer les tests sur animaux un pour un, mais à faire progresser la recherche biomédicale grâce aux outils les plus physiologiquement précis disponibles. Cette approche se concentre sur la création de systèmes vivants et complexes – comme des tissus hépatiques ou des modèles cardiaques imprimés en 3D – qui miment la fonction humaine avec une haute fidélité.
Le génie de l'ingénierie réside dans la synergie de trois plateformes : l'impression bio-3D, les systèmes microphysiologiques (SMP), et la technologie avancée des organ-puces. Contrairement aux cultures cellulaires simples, ces méthodes sont conçues pour intégrer des complexités biologiques cruciales, telles que la vascularisation, la stimulation électrique et la perfusion. Par exemple, les modèles cardiaques, illustrés par les recherches de la professeure Milica Radisic, démontrent une fonction rythmique en diminuant les niveaux d'oxygène, ce qui permet aux chercheurs d'observer une défaillance localisée et le succès du sauvetage moléculaire subséquent. L'impression bio-3D rehausse encore cette capacité en permettant de construire plusieurs types de tissus humains intégrés (un peu comme une « maladie dans une boîte ») qui peuvent interagir d'une manière que ne permettent pas les organes isolés ou les modèles animaux simples. Ce virage permet une modélisation et une simulation multi-échelles, permettant d'étudier des processus complexes comme la progression d'une crise cardiaque ou la toxicité médicamenteuse dans un contexte hyper-humain.
Le secteur évolue vers les systèmes microphysiologiques (SMP), qui recréent la biologie humaine en laboratoire, offrant une précision translationnelle supérieure aux modèles animaux. Cependant, un financement gouvernemental stable et une adoption réglementaire sont essentiels pour que le Canada maintienne son leadership mondial dans ce domaine.
Les références scientifiques de Chandrasekera, y compris son travail utilisant l'impression bio-3D et la modélisation in silico, témoignent d'une compréhension approfondie de la biochimie et de la biologie moléculaire. Sa position de voix internationale reconnue en science réglementaire – où elle représente le Canada auprès du consortium ICATM et conseille des organismes des États-Unis et de l'UE – est essentielle. Elle élabore un cadre mondial, plaidant pour l'acceptation de ces méthodes complexes par les organismes de réglementation tels que Santé Canada. L'argument de fond est puissant : ces modèles alternatifs offrent une voie vers une meilleure précision prédictive, court-circuitant le taux notoire d'échec des médicaments testés sur animaux lors des essais cliniques humains.
Bien que le Canada soit structurellement préparé avec des lois clés (comme le projet de loi S-5 sur la toxicologie), le manque de financement stable pour les tests alternatifs biomédicaux, comme l'a souligné la fermeture temporaire de son laboratoire, représente une lacune nationale critique. Ceci freine le développement d'une industrie nécessaire de 30 milliards de dollars et compromet la position du Canada comme chef de file en science translationnelle.
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