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Pourquoi des expériences sur des singes ?
Les expériences sur les singes sont en principe envisagées lorsqu'il n'est pas possible ou pas autorisé d'utiliser d'autres méthodes. Il s'agit de cas où la recherche doit se rapprocher le plus possible des conditions qui règnent dans le corps humain, mais où une recherche sur l'homme n'est pas possible, notamment pour des raisons éthiques. Il est interdit de mener des études risquées sur des êtres humains. Les lois nationales et internationales réglementent la recherche sur l'être humain, par exemple la loi suisse relative à la recherche sur l'être humain ou la d'Helsinki, qui stipule que la recherche sur l'être humain doit, le cas échéant, reposer sur l'expérimentation animale. Le bien-être des animaux doit toutefois être pris en compte.
Des exemples de cette nécessaire proximité avec l'homme sont par exemple les problèmes neurologiques (cécité, paralysie, maladie de Parkinson ou d'Alzheimer), les virus spéciaux qui ne concernent que les primates (par exemple Zika, Ebola), le développement de prothèses sensorielles ou motrices, de médicaments et de vaccins (par exemple Covid-19), etc.
Quels résultats ont été obtenus grâce à des essais sur des singes ?
Les exemples ci-dessous montrent des essais sur des singes qui ont abouti à une utilisation thérapeutique et médicale chez l'homme. Pour des raisons éthiques et légales, ces expériences n'ont pas pu être testées directement sur des humains. Dans ces cas, des essais sur des singes étaient nécessaires pour pouvoir ensuite traiter des personnes malades ou blessées. Et qui sait quelles thérapies, une fois transposées avec succès en médecine humaine, pourront un jour être utilisées pour traiter des animaux domestiques.
Paraplégie
En 2016, une information selon laquelle des singes (macaques) pouvaient à nouveau marcher après une lésion de la moelle épinière a suscité l'émoi. Ce qui ressemblait à de la science-fiction est devenu réalité : une électrode transplantée dans le cerveau envoie à un autre implant les signaux qui sont importants pour le mouvement des muscles de la jambe. Le patient animal ou - après introduction dans la médecine humaine - humain peut à nouveau bouger ses jambes. Pourquoi cela fonctionne-t-il ? En cas de lésion nerveuse dans la moelle épinière, les connexions normales entre le cerveau et le muscle sont coupées, le signal de mouvement provenant du cerveau ne parvient plus au muscle, le patient est paralysé. Les prothèses électroniques permettent toutefois de pallier la lésion de la moelle épinière, les signaux du cerveau parviennent à nouveau au muscle et le patient peut à nouveau bouger consciemment.
Suite à des essais sur des singes, cette thérapie a également été appliquée à des personnes paralysées, dans l'espoir qu'elles puissent elles aussi réapprendre à marcher. En 2018, on a effectivement annoncé que des patients, dont certains étaient en fauteuil roulant depuis des années, avaient pu refaire leurs premiers pas grâce à la stimulation des implants. Certes, toujours à l'aide de béquilles et d'un déambulateur, mais tout de même sans fauteuil roulant.
Prothèses
L'interaction entre le cerveau et les muscles est très complexe. Il ne sert à rien de stimuler le cerveau au hasard. Imaginez que vous vouliez plier la jambe, mais que le muscle s'étire à la place ou que le mauvais muscle soit déplacé. Il faut donc savoir précisément quels signaux doivent être envoyés d'où et où pour permettre un mouvement de marche. Cela peut être enregistré de manière beaucoup plus précise sur des singes que sur un rat, par exemple. Mais ce traitement de la paraplégie n'a pu aboutir que parce que l'on a d'abord pu étudier le fonctionnement normal du cerveau et des nerfs impliqués dans la recherche fondamentale. Ensuite, il a été possible de préciser progressivement les mouvements jusqu'à ce qu'il soit possible de les utiliser chez l'homme sans imposer aux patients une charge encore plus lourde que celle qu'ils subissent déjà en raison de leur blessure. C'est pourquoi les essais sur les macaques étaient et restent indispensables pour que cette thérapie soit efficace chez l'homme.
Implants cochléaires
Les personnes qui ont de graves problèmes d'audition en raison d'un dysfonctionnement des récepteurs des cellules ciliées de l'oreille interne peuvent bénéficier d'implants cochléaires qui stimulent la cochlée par des impulsions électriques. Ces implants de l'oreille interne, qui permettent à de nombreux bébés sourds d'entendre et de parler, ont été développés dans le cadre d'essais sur des chats et des cobayes. Les chats disposent de sens auditifs particulièrement sensibles et leur système auditif est anatomiquement similaire à celui des humains. De plus, les chats et les cobayes entendent dans une gamme de fréquences similaire à celle des humains. Pour une transmission plus ciblée des signaux électriques, les chercheurs du allemand des primates modifient génétiquement les cellules nerveuses de manière à ce qu'elles puissent être stimulées par des signaux lumineux plutôt que par un courant électrique. Pour ce faire, les chercheurs effectuent également des essais sur des singes, car seuls les singes communiquent par des sons comme les humains et ont une anatomie similaire. Les implants devraient ainsi être perfectionnés de manière à ce que les patients puissent mieux entendre les mélodies, les hauteurs de son et la parole.
Prothèses visuelles
Les personnes aveugles ne peuvent plus percevoir les signaux optiques en raison de l'absence d'informations provenant du nerf optique, de l'œil ou du cerveau. Une prothèse qui comblerait ces interruptions permettrait de restaurer la vision, du moins dans une certaine mesure. Des études menées sur des singes ont déjà montré qu'à l'aide de telles prothèses, des stimulations électriques dans le cortex visuel du cerveau produisaient avec succès des images optiques correctes. Cette expérience a ensuite été répétée chez l'homme. Pour ces études, aucune autre espèce animale n'était possible, car seuls les primates présentent un système visuel très développé et sont également plus proches de l'homme sur le plan anatomique que les autres animaux. Ils ont, comme l'homme, des yeux orientés vers l'avant et une vision à haute résolution. En outre, seuls les singes du Vieux Monde, dont font partie les macaques, ont, comme l'homme, une vision dite trichromatique, c'est-à-dire trois types de cônes différents comme récepteurs de couleurs dans la rétine. C'est pourquoi la traduction d'études menées sur ces animaux à l'homme est incomparablement plus fiable que pour d'autres espèces animales.
Actuellement, quelques essais cliniques sont en cours, qui ont pour but l'utilisation de prothèses visuelles chez l'homme: https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT03344848, https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT03326336
Paralysie médullaire
En 2012 déjà, une personne souffrant du locked-in syndrome a pu apprendre à bouger un bras robotisé à l'aide d'électrodes cérébrales. Dans le cas du locked-in syndrome, les personnes concernées ne peuvent ni bouger leur corps ni exprimer leurs besoins par la parole. Elles ne peuvent donc pas communiquer avec le monde extérieur et sont littéralement enfermées dans leur corps. Des électrodes ont été implantées dans la zone du cerveau responsable des mouvements musculaires du corps. Ces électrodes enregistrent les signaux cérébraux et les transmettent à des ordinateurs externes. Ceux-ci ont converti les signaux en mouvements d'un bras robotisé. Le bras réagissait alors aux commandes droite/gauche et descente/montée. Grâce à cet outil, la personne testée pouvait penser à un mouvement qu'elle souhaitait effectuer. Le cerveau produit alors les signaux correspondants et, grâce à l'interconnexion avec l'ordinateur et le bras robotisé, la personne a effectivement pu déplacer ce bras robotisé par la "force de la pensée" et amener ainsi une bouteille d'eau à sa bouche. Pour la première fois depuis 15 ans, la personne testée était capable de boire une gorgée d'eau de manière autonome.
La même chose serait probablement applicable aux patients tétraplégiques. Le principe selon lequel cette activation d'un bras robotisé fonctionne grâce à des signaux cérébraux conscients a également été démontré chez les macaques avant d'être appliqué aux humains. Cet exemple montre que la mise en œuvre de la recherche fondamentale, de la recherche préclinique et de l'application en clinique est souvent un long chemin : il a fallu 40 bonnes années entre le début de la recherche et ce moment !
Régénération du tissu nerveux en cas de paralysie
Le cerveau humain n'a qu'une capacité limitée à régénérer les tissus ou les circuits neuronaux endommagés. Dans les années 1980, des facteurs responsables de cette croissance limitée de nouvelles cellules nerveuses ont été découverts à l'aide d'expériences sur des souris. L'un de ces facteurs est Nogo-A. Par la suite, les chercheurs ont développé des anticorps pour bloquer cette inhibition. Cela a permis, par exemple, de stimuler la croissance des vaisseaux sanguins des parties lésées de la moelle épinière. Les souris ont ainsi montré de nettes améliorations de leur motricité.
De même, des rats entraînés à courir sur un tapis roulant ont pu se déplacer à nouveau sur le tapis roulant après une lésion de la moelle épinière s'ils avaient été traités avec un inhibiteur de Nogo A. Il a également été possible de prévenir les crampes musculaires et d'améliorer le contrôle de la fonction vésicale, un problème grave chez les personnes paralysées.
La régénération du système nerveux a pu être rétablie chez les macaques et la motricité fine des mains a en outre été améliorée. Celle-ci est extrêmement importante pour la réparation complète d'une lésion de la moelle épinière chez les personnes handicapées et ne peut être étudiée que chez d'autres primates que l'homme, car seuls ces derniers disposent de la voie médullaire nécessaire pour permettre une préhension précise. Le développement des anticorps anti-, et notamment la participation des singes, a eu lieu en grande partie en Suisse.
Le traitement de patients paralysés par des anticorps anti-Nogo-A a déjà passé avec succès la phase I des essais cliniques, c'est-à-dire l'examen de l'effet et des éventuels effets secondaires. Actuellement (état 2021), les études cliniques se trouvent en phase II, concrètement dans l'examen de l'efficacité sur des patients tétraplégiques récemment blessés. Cette étude est menée dans différents pour personnes paraplégiques, dont la Suisse.