Une approche intégrée in vitro et in vivo privilégiée par les chercheurs de TransBIOTech
Les probiotiques sont aujourd’hui au cœur de nombreuses innovations en santé humaine. Leurs bénéfices potentiels (modulation de l’inflammation, amélioration du métabolisme ou renforcement de la résilience face aux infections) sont largement documentés dans la littérature scientifique. Toutefois, transformer ces promesses en preuves solides demeure un défi majeur.
La diversité des souches bactériennes, la complexité du microbiote intestinal et la multiplicité des mécanismes d’action rendent l’évaluation de l’efficacité des probiotiques particulièrement exigeante. Dans ce contexte, il devient essentiel d’aller au-delà des allégations marketing et de s’appuyer sur des stratégies expérimentales rigoureuses et intégrées.
Pour produire des données robustes et pertinentes, les chercheurs de TransBIOTech privilégient une approche combinant des essais in vitro et in vivo. Cette complémentarité permet de décrypter les mécanismes biologiques des probiotiques, d’identifier les souches les plus prometteuses et de mieux prédire leur efficacité dans différents contextes physiologiques.
1. Approches in vitro pour évaluer les propriétés immunomodulatrices des probiotiques
Les cellules dendritiques jouent un rôle central dans l’immunité intestinale. Véritables sentinelles du système immunitaire, elles captent les signaux issus de l’environnement intestinal et orientent la réponse immunitaire vers un profil inflammatoire ou de tolérance. Elles constituent ainsi un modèle pertinent pour étudier les propriétés immunomodulatrices des probiotiques.
Dans ce type d’approche, des cellules dendritiques issues de lignées cellulaires stables ou différenciées à partir de cellules humaines primaires sont cultivées in vitro et exposées à différentes souches probiotiques. L’objectif est d’évaluer leur capacité à induire la maturation et l’activation de ces cellules.
La cytométrie en flux permet de mesurer l’expression de marqueurs de surface associés à l’activation et à la maturation des cellules dendritiques (CD80, CD86, MHC-II, CD40). En parallèle, la production de cytokines pro-inflammatoires (TNF, IL-1β, IL-6) ou anti-inflammatoires (IL-10, TGF-β) est quantifiée dans le surnageant cellulaire par ELISA. Ces essais offrent une évaluation rapide et comparative de plusieurs souches avant leur validation in vivo.
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2. Approches in vivo pour évaluer l’impact anti-inflammatoire et métabolique des probiotiques
Modèles murins de maladies inflammatoires de l’intestin
L’inflammation chronique est impliquée dans de nombreuses pathologies, notamment les maladies inflammatoires de l’intestin. Les probiotiques sont fréquemment étudiés pour leur capacité à renforcer l’intégrité de la barrière intestinale et à moduler une réponse inflammatoire excessive.
Plusieurs modèles murins de colite ulcéreuse — induits par des agents chimiques tels que le dextran sulfate sodium (DSS), l’acide trinitrobenzènesulfonique (TNBS) ou par des mécanismes immunitaires comme le transfert de lymphocytes T — permettent de reproduire les principales caractéristiques de la pathophysiologie humaine.
Dans ces modèles, l’impact des probiotiques est évalué à l’aide du score d’activité de la maladie, de la quantification de marqueurs inflammatoires systémiques ou locaux, ainsi que par l’analyse histologique de l’intégrité du tissu intestinal. Ces approches offrent une vision intégrée des mécanismes anti-inflammatoires, depuis l’épithélium intestinal jusqu’à l’immunité systémique.
Modèle murin de syndrome métabolique
Les bénéfices potentiels des probiotiques ne se limitent pas à leurs propriétés anti-inflammatoires. De nombreuses études suggèrent également un rôle dans la prévention ou l’amélioration du syndrome métabolique, caractérisé par une prise de poids excessive, une résistance à l’insuline et des dyslipidémies (Wieers et al., 2019).
Le modèle murin de syndrome métabolique induit par un régime riche en gras constitue un outil de choix pour étudier ces effets. Les probiotiques sont administrés par voie orale sur plusieurs semaines, avec un suivi du poids corporel et de la consommation alimentaire. La résistance à l’insuline est évaluée à l’aide de tests de tolérance au glucose, tandis que des prélèvements sanguins répétés permettent de suivre le profil lipidique.
L’impact des probiotiques sur la composition et la diversité du microbiote intestinal peut également être analysé par séquençage du contenu intestinal. En parallèle, la quantification de biomarqueurs métaboliques tels que les acides gras à chaîne courte (AGCC) fournit des informations clés sur l’activité fonctionnelle du microbiote.
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3. Vers une démonstration scientifique robuste et crédible
Ce que cela change concrètement pour les start-ups et les PME
L’évaluation de l’efficacité des probiotiques ne peut se résumer à un seul test ou à un modèle isolé. Une approche intégrée, combinant essais in vitro et in vivo pertinents, permet non seulement de mieux comprendre les mécanismes d’action spécifiques des souches, mais aussi de sélectionner les candidats les plus prometteurs dès les phases amont du développement.
Pour les start-ups et les PME des secteurs biotech, nutraceutique et foodtech, cette stratégie représente un levier clé :
- réduire les risques scientifiques,
- orienter les choix de formulation et de positionnement,
- générer des données crédibles pour les partenaires, investisseurs et organismes de financement,
- et renforcer la solidité des allégations dans un contexte réglementaire de plus en plus exigeant.
Produire des preuves robustes n’est plus une option : c’est une condition essentielle pour transformer une innovation en succès durable.
Autrice: Carole-Ann Huppé, PhD, MBA, chercheuse en pharmacologie préclinique, TransBIOTech
Référence: Wieers, G., et al. (2019). How Probiotics Affect the Microbiota. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology, 9, 454
