OCDE TG 439 et ISO 10993-23: L'augmentation des méthodes in vitro pour l'irritation cutanée

L'évaluation du risque d'irritation cutanée résultant du contact avec des produits chimiques et des dispositifs médicaux est une exigence indispensable tant pour la sécurité des utilisateurs que pour la conformité réglementaire. Bien que, par le passé, cette évaluation ait été effectuée exclusivement par des essais sur les animaux, les progrès scientifiques et éthiques ont conduit à in vitro les méthodes qui deviennent l'approche privilégiée. Deux grandes étapes de cette transition sont OCDE TG 439 et ISO 10993-23 normes. Notre laboratoire applique les deux normes conformément aux principes BPL et BPF, en utilisant des modèles d'épiderme humain reconstitué (RhE) validés.

La base scientifique des tests d'irritation cutanée in vitro

L'irritation cutanée est une réponse inflammatoire locale, généralement réversible résultant d'un contact de substance avec la peau. cliniquement, il se manifeste par érythème (rougeur), oedème (gonflement), sécheresse, pelage et démangeaisons. Dans les in vivo tests, cette réponse est évaluée par notation visuelle dans un modèle de lapin; in vitro En revanche, les méthodes utilisent des modèles de tissus tridimensionnels qui imitent les caractéristiques structurelles et fonctionnelles de la peau humaine. Ces modèles sont des tissus d'épiderme humain reconstitués (RhE) dérivés de kératinocytes humains qui préservent la structure multicouche de la couche épidermique, la barrière lipidique et l'activité métabolique.

Le principe fondamental de l'in vitro Le test d'irritation de la peau consiste à appliquer la substance d'essai au tissu RHE pendant une période donnée, puis à mesurer la viabilité cellulaire. La viabilité cellulaire est déterminée à l'aide du test MTT; ce test est basé sur le principe que le sel tétrazolium MTT est réduit par les enzymes de déshydrogénase mitochondriale dans les cellules vivantes, en le convertissant en cristaux formazans de couleur violette. Les cristaux formazans sont dissous dans un solvant approprié et mesurés spectrophotométriquement. Le pourcentage de viabilité cellulaire est calculé par comparaison avec un témoin négatif. Si la viabilité cellulaire est inférieure à une certaine valeur seuil (généralement 50 p. 100), la substance est classée comme « irritante ».

L'avantage le plus important de cette approche est qu'elle permet une extrapolation directe de la peau humaine. Les différences structurelles et physiologiques entre la peau animale et la peau humaine peuvent limiter la puissance prédictive de in vivo essais. Puisque les modèles RHE reflètent directement la biologie humaine, les résultats sont plus cohérents avec la réalité clinique. De plus, en éliminant complètement l'utilisation des animaux, ces méthodes sont pleinement conformes au principe du « remplacement » des 3R.

OCDE TG 439: Essai d'irritation cutanée in vitro pour les produits chimiques

OCDE TG 439 est reconnue internationalement in vitro des recommandations d'essai élaborées pour évaluer le potentiel d'irritation cutanée des substances chimiques et des mélanges. Cette directive a été adoptée en 2015 et mise à jour en 2021. En vertu du TG 439, le potentiel d'irritation cutanée de la substance d'essai est évalué à l'aide de modèles RHE validés (EpiSkinTM, EpiDermTM, SkinEthiqueTM RHE, LabCyte EPI-MODEL24, etc.). Le test comporte une seule période d'application (habituellement 15 minutes ou 4 heures) suivie d'une période d'incubation de 42 heures. La viabilité cellulaire est mesurée à l'aide du test MTT, et les résultats sont interprétés en les comparant aux témoins négatifs et positifs.

La caractéristique la plus importante du TG 439 est qu'il fournit suffisamment de données pour la classification du SGH (Système général harmonisé). Les résultats d'essais peuvent être utilisés pour classer une substance comme « irritante pour la peau » (catégorie 2) ou « non irritante ». Cependant, TG 439 n'évalue que le potentiel d'irritation; des essais distincts (OCDE TG 430, 431, 435) sont nécessaires pour évaluer le potentiel de corrosion. TG 439 est largement utilisé, en particulier pour les produits cosmétiques, les produits de soins personnels, les agents de nettoyage et les produits chimiques industriels.

En vertu du règlement de l'UE sur les cosmétiques (CE 1223/2009), les essais sur les animaux de produits cosmétiques et de leurs ingrédients sont totalement interdits. Par conséquent, TG 439 est devenu un test obligatoire pour l'industrie cosmétique. En outre, en vertu du règlement REACH de l'UE , l'utilisation de méthodes est encouragée et les essais sur les animaux sont interdits lorsque des solutions de rechange validées sont disponibles. TG 439 joue un rôle central dans ce cadre réglementaire.

ISO 10993-23: Essai d'irritation cutanée pour les dispositifs médicaux

ISO 10993-23 est la norme internationale définissant les tests d'irritation cutanée dans le cadre de l'évaluation de la biocompatibilité des dispositifs médicaux. Cette norme est une version mise à jour des essais d'irritation initialement inclus dans la norme ISO 10993-10, maintenant établie comme norme distincte. ISO 10993-23 évalue les effets des extraits obtenus à partir de l'appareil ou du matériel de l'appareil lui-même sur la peau d'une manière qui reflète le mieux le scénario d'utilisation clinique de l'appareil médical.

L'innovation la plus importante de la norme ISO 10993-23 est la hiérarchisation in vitro méthodes.
La norme recommande l'utilisation de modèles RHE validés comme premier choix pour l'évaluation de l'irritation cutanée. Ces modèles fonctionnent selon le même principe que le TG 439 de l'OCDE; toutefois, la norme ISO 10993-23 définit les conditions d'extraction et les protocoles de préparation d'échantillons propres aux dispositifs médicaux. Par exemple, des extraits sont préparés à partir de l'appareil à l'aide de solvants polaires (contenant du sérum) et non polaires (huile végétale) conformément à la norme ISO 10993-12; les températures et les durées d'extraction sont déterminées pour refléter l'utilisation clinique de l'appareil.

La différence la plus significative entre la norme ISO 10993-23:2021 et les versions précédentes est l'adoption d'une approche fondée sur le risque pour la sélection des méthodes d'essai et l'accent plus marqué mis sur l'utilisation des méthodes d'essai. in vitro méthodes. La norme stipule que, sur la base des données de caractérisation chimique et de la documentation disponible, une évaluation de l'irritation peut être effectuée sans essais sur les animaux dans certains cas. En outre, il reconnaît que lorsque le in vitro la méthode n'est pas appropriée ou les résultats ne sont pas concluants, in vivo Le test d'irritation de la peau (test sur les lapins ou les volontaires humains) peut être utilisé comme alternative.

Le tableau ci-dessous présente un résumé comparatif des principales caractéristiques des normes TG 439 et ISO 10993-23 de l'OCDE.

Avantages et limites des modèles RHE

Les modèles d'épiderme humain reconstitué (RhE) forment le noyau de in vitro test d'irritation cutanée. L'avantage le plus important de ces modèles est qu'ils préservent la structure multicouche, la barrière lipidique et l'activité métabolique de la peau humaine, fournissant ainsi une réponse réaliste aux substances d'essai. Les tissus RHE contiennent des couches cellulaires différenciées allant de la couche basale aux cornéocytes, ce qui permet une modélisation précise de la pénétration chimique à travers la peau et la réponse épidermique. De plus, étant donné que ces modèles sont disponibles sur le marché, normalisés et validés, les résultats démontrent une reproductibilité élevée entre les laboratoires.

Un autre avantage des modèles RHE est leurs avantages éthiques et économiques. En éliminant complètement l'utilisation des animaux, ils respectent pleinement les principes des 3R; ils raccourcissent le temps d'essai (heures au lieu de jours); ils réduisent les coûts; et ils simplifient les processus d'approbation des comités éthiques. En particulier dans l'industrie cosmétique, les modèles RHE sont la seule option obligatoire en raison de l'interdiction des essais sur les animaux dans l'UE.

Cependant, les modèles RHE ont aussi certaines limites. Ces modèles se composent uniquement de la couche épidermique; ils ne comprennent pas d'autres composants de la peau, tels que le derme, les vaisseaux sanguins, les cellules immunitaires et les terminaisons nerveuses. Par conséquent, les processus tels que les interactions dermique-épidermique, les réponses vasculaires et l'inflammation neurogène ne peuvent pas être entièrement modélisés. De plus, certaines substances d'essai (p. ex. solides insolubles dans l'eau, acides forts/bases) peuvent donner des résultats inexacts dans les modèles RHE; dans de tels cas, une évaluation supplémentaire ou in vivo une validation peut être nécessaire. Conscient de ces limites, notre laboratoire adapte la stratégie de test pour chaque produit et fournit des analyses complémentaires au besoin.

Mise en œuvre des essais TG 439 et ISO 10993-23 de l'OCDE dans notre laboratoire

Dans notre laboratoire certifié BPL et BPF, nous effectuons des tests d'irritation cutanée dans le cadre du TG 439 de l'OCDE et de l'ISO 10993-23 en pleine conformité avec les normes internationales. Pour in vitro nous utilisons des modèles RHE validés (EpiSkinTM, EpiDermTM, SkinEthiqueTM); in vivo test est inévitable, nous opérons dans le plein respect des principes 3R sous la supervision de vétérinaires expérimentés et toxicologues.

Notre processus d'essai commence par une évaluation préliminaire complète. On examine les propriétés physicochimiques, la solubilité, la valeur du pH et la structure chimique de la substance d'essai. Pour les instruments médicaux, la composition du matériel, le procédé de fabrication, la méthode de stérilisation et le scénario d'utilisation clinique sont évalués en détail. Sur la base de cette information, le protocole d'extraction et la méthode d'essai les plus appropriés sont déterminés.

Dans l'essai RHE, la substance ou l'extrait d'essai est appliqué à un modèle tissulaire, et après une période d'incubation spécifiée, la viabilité cellulaire est mesurée à l'aide de l'essai MTT. Les résultats sont interprétés en les comparant avec des témoins négatifs et positifs. Les substances dont la viabilité cellulaire est inférieure à 50 % sont classées comme « irritants ». L'évaluation morphologique constitue un complément important aux données numériques; l'intégrité des tissus, la forme des cellules et la structure des couches sont examinées au microscope.

L'un des principaux avantages de notre laboratoire est que les résultats des tests peuvent être directement intégrés dans vos présentations réglementaires. Les rapports conformes au TG 439 de l'OCDE sont valables pour les règlements UE REACH, CLP et cosmétiques. Les rapports conformes à la norme ISO 10993-23 sont acceptés pour la norme européenne MDR (2017/745), la FDA 510(k) et d'autres règlements relatifs aux dispositifs médicaux. De plus, pour les deux normes, nous fournissons des rapports complets qui comprennent des données de caractérisation chimique, des détails d'extraction, des résultats de viabilité cellulaire et des observations morphologiques.

Foire Aux Questions

L'une des questions les plus courantes que nous recevons au sujet du TG 439 de l'OCDE et de la norme ISO 10993-23 est la norme pour laquelle le produit est approprié. Le TG 439 de l'OCDE s'applique aux substances chimiques, aux mélanges, aux cosmétiques et aux produits de nettoyage. La norme ISO 10993-23, en revanche, a été spécialement conçue pour les dispositifs médicaux et les biomatériaux. Le choix dépend de la catégorie réglementaire de votre produit ; notre laboratoire évaluera les caractéristiques de votre produit et recommandera la norme la plus appropriée.

In vitro Les résultats des tests sont souvent demandés s'ils peuvent remplacer in vivo essais. Oui, dans bien des cas. Le TG 439 de l'OCDE et la norme ISO 10993-23 permettent une classification sans nécessité in vivo essais, à condition que les modèles RHE validés soient utilisés. Toutefois, si les résultats des essais ne sont pas concluants, la substance est insoluble dans l'eau, ou l'autorité de réglementation la demande expressément, in vivo une validation peut être nécessaire.

Il est également intéressant de savoir quelles marques commerciales des modèles RHE sont disponibles et lesquelles devraient être préférées. EpiSkinTM, EpiDermTM, SkinEthiqueTM RHE et LabCyte EPI-MODEL24 sont des modèles RHE validés par l'OCDE et reconnus à l'échelle internationale. Le choix du modèle dépend des caractéristiques de la substance d'essai et de l'état de validation du laboratoire; tous les modèles fonctionnent selon un principe similaire et fournissent des résultats comparables.

En ce qui concerne la durée du test, le test RHE donne généralement des résultats dans un délai de 1 à 2 semaines; la durée totale, y compris l'examen des rapports et de l'assurance de la qualité, est de 3 à 4 semaines. Si in vivo validation est nécessaire, cette période peut s'étendre à 4–6 semaines. Enfin, la question se pose de savoir pour quelles présentations réglementaires ces tests peuvent être utilisés. Les rapports TG 439 de l'OCDE sont valables pour l'EU REACH, le CLP, la réglementation cosmétique et la classification SGH; les rapports ISO 10993-23 sont valables pour le RIM de l'UE, la FDA 510(k) et d'autres règlements relatifs aux instruments médicaux.

Les méthodes in vitro d'évaluation de l'irritation cutanée constituent le fondement d'une approche moderne qui combine précision scientifique et responsabilité éthique. Avec nos tests, qui sont entièrement conformes aux normes OCDE TG 439 et ISO 10993-23, nous évaluons la sécurité de la peau de vos produits selon les normes scientifiques les plus élevées—sans avoir besoin d'essais sur les animaux. Notre laboratoire certifié GLP et GMP, équipé de modèles RHE validés et d'une équipe expérimentée, est votre partenaire fiable pour les besoins de tests d'irritation cutanée. Pour démontrer la sécurité de votre produit, contactez-nous.