EN ISO 10993-5
La norme EN ISO 10993-5, publiée par l'Organisation internationale de normalisation (ISO) et adoptée par le Comité européen de normalisation (CEN), est intitulée « Évaluation biologique des dispositifs médicaux – Partie 5 : Essais de cytotoxicité in vitro », c'est-à-dire « Évaluation biologique des dispositifs médicaux – Partie 5 : Essais de cytotoxicité in vitro ».
Statut réglementaire et référence de version : Le texte de base de la norme est l'ISO 10993-5:2009 (troisième édition) et a été adopté au niveau européen sous la référence EN ISO 10993-5:2009. L'amendement A11:2025 a été ajouté à la norme, et la version consolidée actuelle EN ISO 10993-5:2009+A11:2025 est en vigueur (approuvée par le CEN le 29 janvier 2025, publiée au printemps 2025)[reference:0] [reference:1]. L'amendement A11 actualise le statut de la norme en tant que norme harmonisée en y ajoutant l'annexe ZA dans le cadre du RDM (2017/745). L'étendue de la reconnaissance par la FDA doit être vérifiée avant le dépôt de la demande.
Le principe fondamental de cette norme consiste à évaluer le potentiel cytotoxique des dispositifs médicaux ou des matériaux qui les composent dans des systèmes de culture cellulaire. Cette étape est considérée comme la première étape obligatoire de la série d'essais de biocompatibilité ; elle permet de déterminer l'effet toxique au niveau cellulaire avant de passer aux essais in vivo[référence : 3].
Le champ d'application de la norme couvre trois modèles de contact fondamentaux :
1. Procédé d'extraction (méthode « Extract »)
Le matériel d'essai est extrait dans des conditions spécifiques (température, durée, rapport surface/volume) dans un milieu d'extraction approprié (de préférence un milieu de culture cellulaire contenant du sérum ; à défaut, une solution saline physiologique, du DMSO, etc.). L'extrait obtenu est appliqué sur la culture cellulaire. Les conditions de préparation de l’extrait sont conformes à la norme ISO 10993-12[référence:4][référence:5]. Cette méthode est l’approche la plus couramment utilisée pour évaluer le potentiel toxique des substances susceptibles d’être libérées par le produit.
2. Procédés par contact indirect (Indirect Contact)
La substance à tester est exposée à la culture cellulaire de manière à ne pas entrer en contact direct avec les cellules (par exemple, par diffusion à travers une couche d'agar ou de collagène). Cette méthode est notamment utilisée pour évaluer la capacité des composants de faible poids moléculaire à pénétrer dans les cellules par diffusion.
3. Méthode du contact direct (Direct Contact)
Le matériau d'essai est appliqué directement sur la couche cellulaire. Cette méthode convient aux matériaux solides et aux dispositifs présentant des propriétés de surface marquées. Elle permet d'évaluer l'interaction directe entre la surface du matériau et les cellules.
Lignées cellulaires utilisées
La norme autorise l'utilisation de différentes lignées cellulaires. Parmi les lignées cellulaires les plus couramment utilisées, on trouve [référence : 6] :
- L929 (fibroblastes issus du tissu conjonctif de la souris) – la lignée cellulaire la plus couramment utilisée[référence : 7]
- Clone Balb/3T3 A31 (fibroblastes issus d'un embryon de souris)
- V79 (fibroblastes pulmonaires de hamster chinois)
- Le cas échéant, des cellules primaires d'origine humaine (par exemple, des fibroblastes dermiques humains) ou d'autres lignées cellulaires appropriées
Méthodes de mesure de la viabilité cellulaire / cytotoxicité
La norme propose différentes méthodes quantitatives pour évaluer la viabilité cellulaire :
- Test MTT : méthode colorimétrique reposant sur l'activité de la déshydrogénase mitochondriale ; elle consiste à mesurer la formation de cristaux de formazan dans des cellules vivantes[référence : 8]
- Test NRU (absorption du rouge neutre) : méthode reposant sur l'absorption du colorant « rouge neutre » par les lysosomes de cellules vivantes
- Test UFC (unités formant colonie) : évaluation de la capacité des cellules à former des colonies
- XTT, WST-1, LDH et autres méthodes quantitatives validées
Les résultats sont généralement exprimés en pourcentage de viabilité cellulaire et comparés à ceux du groupe témoin. La norme définit des critères d'acceptation et un système de classification permettant d'évaluer la cytotoxicité (par exemple, une viabilité inférieure à 70 % est considérée comme cytotoxique).
Les paramètres clés présentés dans l'étude sont les suivants :
- Modèle de contact utilisé (extrait, indirect, direct) et justification
- Conditions de préparation des extraits (conformément à la norme ISO 10993-12 : milieu, température, durée, rapport surface/volume)[référence:9]
- Lignée cellulaire utilisée et nombre de passages
- Densité de ensemencement cellulaire et conditions de culture
- Concentrations d'extraits utilisées (généralement des dilutions à 100 %, 50 %, 25 %, etc.)
- Durée d'exposition (généralement 24 heures)[référence : 10]
- Verwendete Methode zur Lebensfähigkeitsmessung (MTT, NRU, CFU usw.)
- Viabilité cellulaire en pourcentage (pour chaque concentration) et valeur IC₅₀
- Validité des contrôles positifs et négatifs
- Classification de la cytotoxicité (selon une échelle de 0 à 4 ou similaire)
- Données relatives à l'incertitude de mesure et à la répétabilité
Pourquoi est-elle réalisée ?
La norme EN ISO 10993-5 est appliquée aux fins scientifiques et réglementaires suivantes :
- Première étude de biocompatibilité : évaluation rapide et fiable du potentiel des composants ou des extraits d'un dispositif médical à provoquer des effets toxiques au niveau cellulaire[référence : 11]
- Conformité au règlement MDR : mise à disposition des données de base pour l'évaluation de la sécurité biologique dans le cadre du règlement de l'UE sur les dispositifs médicaux (2017/745)
- Décision concernant le passage aux essais in vivo : utilisation des résultats de cytotoxicité pour déterminer si d'autres essais de biocompatibilité (sensibilisation, irritation, implantation, toxicité systémique, etc.) sont nécessaires
- Sélection et développement des matériaux : détection précoce des matériaux potentiellement cytotoxiques et évaluation des alternatives dans le cadre du processus de développement des produits
- Contrôle du processus de production : évaluation de l'impact des étapes de production telles que la stérilisation, le revêtement et le nettoyage sur le profil de cytotoxicité
- Protection des animaux (principes des 3R) : éviter les expériences inutiles sur les animaux grâce au criblage in vitro ; réduire le recours à l'expérimentation animale
- Assistance pour les dossiers d'autorisation : utilisation en tant qu'élément obligatoire du dossier de biocompatibilité dans le cadre des demandes déposées auprès de la FDA, conformément au Règlement européen sur les dispositifs médicaux (MDR) et auprès d'autres autorités de réglementation
- Approche fondée sur la force probante : caractérisation chimique (ISO 10993-18), génotoxicité (ISO 10993-3), sensibilisation (ISO 10993-10), irritation (ISO 10993-23) ainsi que d'autres données de biocompatibilité contribuant à l'évaluation globale du dispositif médical
La norme EN ISO 10993-5 ne couvre pas à elle seule l'ensemble du profil de biocompatibilité du produit ; les effets tissulaires locaux, la toxicité systémique, la génotoxicité et l'hémocompatibilité sont évalués selon des normes distinctes. Les résultats de cytotoxicité in vitro peuvent ne pas refléter entièrement les conditions in vivo ; ils doivent être interprétés en tenant compte de la caractérisation chimique, d’autres tests biologiques et des données cliniques.
Chez NanoTest, nous réalisons des évaluations de cytotoxicité in vitro conformément à la norme EN ISO 10993-5, dans le cadre de notre infrastructure de laboratoire accréditée et de notre système de gestion de la qualité, en faisant preuve de rigueur scientifique.
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