In vivo
Le terme in vivo, littéralement "dans le vivant", désigne toute expérimentation réalisée au sein d'un organisme intact, le plus souvent un animal modèle, parfois un humain dans le cadre strict d'un essai clinique. C'est l'étape qui valide la pertinence physiologique, pharmacocinétique et toxicologique d'une molécule avant son éventuel développement chez l'homme.
Les modèles animaux usuels en recherche peptidique couvrent plusieurs échelles. Les rongeurs (souris, rat) dominent par leur coût accessible, leur cycle reproductif rapide, la disponibilité de lignées génétiquement modifiées (knock-in, knock-out, conditionnels, humanisés) et l'immense base de données de référence qui permet la comparaison entre études. Les modèles maladie spécifiques incluent les souris diabétiques ob/ob et db/db, les rats ZDF, les modèles de régénération tendineuse/ligamentaire, les modèles cardiovasculaires d'ischémie-reperfusion, les modèles tumoraux xénogreffés ou génétiquement induits. Le poisson-zèbre (Danio rerio) s'est imposé pour le criblage rapide en embryons (transparents, développement externe, 3-5 jours jusqu'aux phénotypes). Les primates non humains restent utilisés en phase tardive de développement pharmaceutique lorsque la pharmacologie humaine doit être finement modélisée (peptides thérapeutiques complexes, anticorps).
Les études in vivo classiques en pharmacologie peptidique incluent : pharmacocinétique (PK, courbes plasmatiques après administration IV, SC, IP, orale, calcul de demi-vie, clairance, volume de distribution, biodisponibilité), pharmacodynamie (PD, mesure de l'effet biologique au cours du temps), étude dose-effet (détermination de la NOAEL, LOAEL, ED50), toxicité à dose unique et dose répétée (14-28 jours), étude de génotoxicité et de cancérogenèse, reproduction et tératologie, études d'efficacité sur modèles de maladie.
Le cadre réglementaire et éthique est strict. Le principe des 3R (Réduction du nombre d'animaux, Raffinement des procédures pour minimiser la douleur, Remplacement par des méthodes alternatives quand possible), formalisé par Russell et Burch en 1959, structure toute démarche expérimentale. En Europe, la directive 2010/63/UE et ses transpositions nationales (en France : code rural R. 214-87 et suivants) imposent des autorisations de projet validées par comités d'éthique, une formation obligatoire des expérimentateurs, des locaux agréés, et une justification scientifique solide pour chaque expérience. Aux États-Unis, l'IACUC (Institutional Animal Care and Use Committee) joue un rôle équivalent, adossé à l'Animal Welfare Act.
La complémentarité avec l'in vitro est essentielle. L'in vitro permet un criblage rapide, éthique et peu coûteux mais manque la physiologie intégrée. L'in vivo valide la pertinence biologique mais coûte cher, prend du temps et pose des questions éthiques. Un programme de recherche sérieux articule les deux : validation in vitro puis confirmation in vivo sur un modèle minimal pertinent, puis approfondissement sur modèles plus complexes. Les données translatables vers l'humain sont renforcées par la cohérence entre résultats in vitro (cellules humaines), in vivo (modèles animaux) et ex vivo (tissus humains, organoïdes patient-dérivés).
Dans le cas des peptides vendus en recherche exploratoire (RUO), ces produits ne sont pas autorisés pour l'administration humaine ; les études publiées qui y font référence ont toutes été conduites dans ce cadre in vivo animal encadré ou in vitro.