Le BELgian group for Animal Cell Technology est un espace de rencontre entre des chercheurs universitaires et des industriels, autour de questions de recherche fondamentale ou appliquée, ayant comme point commun le recours à la technologie de la culture de cellules animales. Cette structure a, bien sûr, son équivalent aux niveaux européen et mondial. L'existence même de telles associations montre l'importance d'un domaine de recherche dont les résultats ont un grand potentiel d'application dans les secteurs médical et vétérinaire et, de ce fait, un impact social et économique évident.

Cytokines ?

Ce nom est devenu familier, y compris pour le néophyte, car souvent associé à des avancées dans des thérapies du cancer. C'est le nom générique d'une famille de petites protéines, secrétées par les cellules animales, impliquées dans l'induction et la régulation de processus essentiels comme la réponse immunitaire, les inflammations ou l'hématopoïèse. Elles agissent en de très petites quantités en se fixant sur des récepteurs spécifiques à la surface des cellules cibles. Cette fixation active une cascade de réactions biochimiques susceptibles d'entraîner des modifications importantes dans le métabolisme de la cible et dans l'expression de son patrimoine génétique.

Dès 1957, Isaacs et Lindenman décrivent " l'interférence " virale comme le phénomène par lequel un organisme infecté par un virus résiste à une infection ultérieure par un virus d'espèce différente. Ils mettent en évidence un facteur secrété par les cellules dans le milieu de culture et l'appellent interferon. Le caractère non spécifique de la réponse fait naître l'espoir immense de pouvoir disposer d'un agent antiviral à large spectre.

Pour produire de grandes quantités de telles molécules, l'expérience acquise dans l'entre-deux-guerres dans le domaine des bioréacteurs de bactéries est insuffisante. En effet, la culture de cellules supérieures requiert des milieux de croissance très complexes, composés à partir de sérum et d'extraits cellulaires. Par ailleurs, ces cellules sont programmées pour mourir après un nombre limité de divisions. On a donc eu recours à des cellules transformées, comme les cellules cancéreuses, pour lesquelles des lignées immortalisées peuvent être établies.

Quand la biologie devient biotech…

La compréhension des mécanismes moléculaires chez les bactéries mena à la découverte et à la production des enzymes de restriction, outils indispensables au clonage génétique. L'ère de l'ingénierie génétique était née. En 1981 sont clonés les deux premiers gènes d'interféron, dont un par W. Fiers de l'Université de Gand. Cette avancée rend enfin possible l'établissement de lignées cellulaires produisant l'interféron en grande quantité, et donc la recherche fondamentale sur ses effets et son utilisation comme agent antiviral. Un peu plus tard, Wérenne (ULB) et Pastoret (Gembloux) font les premiers essais in vivo d'interférons bovins pour la protection de veaux nouveaux-nés contre l'infection par les rotavirus. Aujourd'hui, on utilise couramment l'interféron pour traiter des infections comme l'hépatite C. Ainsi, la maîtrise des cultures en bioréacteurs permet d'exploiter les cellules animales comme des usines à produire des molécules intéressantes dans le domaine médical ou vétérinaire, tels les vaccins ou les anticorps monoclonaux. Les cellules animales en culture permettent également l'étude du métabolisme cellulaire et ses altérations par vieillissement, ou sous l'effet d'agents extérieurs comme des virus ou des agents chimiques. Elles sont indispensables pour la compréhension de la communication entre les cellules et des mécanismes qui les organisent en tissus et les différencient.

Moins d'expériences sur animaux

L'emploi de cultures de cellules animales va permettre de limiter, dans une certaine mesure, le recours aux animaux de laboratoire pour la recherche et pour les tests de toxicité des produits créés tant à l'usage des humains que des animaux d'élevage. D'importants progrès sont aussi attendus pour l'élaboration de milieux de culture de cellules à partir de composés synthétiques. En effet, des crises majeures - comme l'affaire du sang contaminé ou de la vache folle - ont mis en évidence les risques de contamination des extraits cellulaires par des virus ou autres agents pouvant mettre en danger les êtres vivants, hommes ou bêtes. La biotechnologie, en Belgique et ailleurs, a encore de bien beaux jours devant elle.

Marie-José Gama
ActuSciences

Un peu d'histoire…
C'est en 1667 que Robert Hooke observe, pour la première fois, une fine coupe de liège en utilisant un microscope rudimentaire. La régularité des structures qu'il découvre, leurs parois rigides, évoquent les cellules des moines ermites. Il appelle donc " cellules " ces structures qui se révéleront, plus tard, être les unités fonctionnelles de tout organisme vivant.