Protection solaire : deux nouvelles méthodes de test FPS approuvées par l’ISO.

La photoprotection est un enjeu majeur de santé publique. En effet, rappelons que l'exposition prolongée et/ou répétée aux rayons UV du soleil est responsable de dommages cutanés immédiats, comme les coups de soleil, mais aussi de conséquences à long terme, telles que le vieillissement prématuré de la peau et un risque accru de cancers cutanés, notamment de mélanomes. Pour prévenir ces dangers, l’utilisation de protections solaires est essentielle. Leur action repose sur la présence de filtres chimiques ou minéraux dans leurs formules, qui absorbent et réfléchissent les UV, protégeant ainsi la peau. Leur efficacité est évaluée grâce au facteur de protection solaire (FPS), caractérisant la capacité d'un écran solaire à bloquer les UV érythémateux. Il existe aujourd'hui quatre niveaux de FPS.

Depuis plusieurs décennies, le test in vivo ISO 24444:2019 est considéré comme la référence pour mesurer le FPS d’un produit solaire. Il consiste à appliquer la crème solaire sur la peau de volontaires, puis à les exposer à une source UV artificielle pour observer l’apparition d’un érythème. Le FPS est ensuite calculé en comparant la dose d’UV nécessaire pour provoquer un coup de soleil avec et sans protection. Cette méthode repose donc sur une approche directe, où la réaction de la peau aux UV permet de quantifier l’efficacité d'un écran solaire. Bien que le test ISO 24444:2019 ait fait ses preuves, il présente plusieurs problèmes éthiques, scientifiques et pratiques, qui justifient le développement de méthodes alternatives.

En effet, le principal inconvénient de la méthode in vivo ISO 24444:2019 est son impact sur les participants et la nécessité pour eux de développer un coup de soleil. Or, même à court terme, les dommages causés par les UV sont réels. Comme cela a été fait pour d'autres évaluations cosmétiques, il y a donc un vrai besoin de réduire au maximum les tests sur l'humain. Par ailleurs, la norme ISO 24444:2019 souffre d’une grande variabilité inter-individuelle car la réaction aux UV dépend de nombreux facteurs, tels que le phototype et l'efficacité de la barrière cutanée du participant. Enfin, le coût de ce test n'est pas négligeable pour les fabricants, ce qui peut être un frein pour l’innovation.

L’Union européenne encourage depuis plusieurs années le développement de méthodes alternatives aux tests in vivo, notamment avec la Recommandation 2006/647/CE. L’objectif est de mettre au point des tests in vitro ou ex vivo capables de fournir des résultats aussi fiables que la méthode ISO 24444:2019, sans nécessiter d’exposition humaine aux UV.

Remarque : Il existe aussi les normes ISO 24442:2011 et ISO 24443:2021 qui permettent de déterminer l'indice de protection UVA, respectivement in vivo et in vitro. Elles ne permettent toutefois pas d'évaluer la protection apportée par un écran solaire face aux UV érythémateux, c'est-à-dire le FPS.

Face aux limites des tests in vivo, l’industrie cosmétique travaille depuis plusieurs années sur des alternatives capables d’évaluer le FPS sans recourir à l’exposition de volontaires humains aux UV. L'enjeu pour ces méthodes : être plus éthiques, mais aussi fournir des résultats statistiquement corrélés aux valeurs obtenues avec la méthode ISO 24444:2019. Parmi les différentes approches étudiées, deux méthodes ont été validées par l'Organisation Internationale de Normalisation en décembre 2024 et pourraient devenir les premières méthodes de référence en complément des tests in vivo. Il s'agit des normes ISO 23675 (test FPS in vitro "double plaque") et ISO 23698 (test de protection solaire HDRS).

La méthode in vitro "double plaque" (ISO 23675).

Parmi les alternatives en cours de validation, la méthode in vitro dite de "double plaque" repose sur l'utilisation de deux plaques de quartz superposées, entre lesquelles est appliqué le produit solaire à tester. Ce protocole vise à simuler la diffusion et l’absorption du produit sur la peau, tout en assurant une standardisation rigoureuse. Concrètement, le produit solaire est d'abord appliqué de façon homogène sur une première plaque de quartz, puis soumis à une phase de séchage. Cette étape permet de reproduire le temps de stabilisation d’un écran solaire après application sur la peau, un facteur clé influençant l'efficacité du filtre UV. Une seconde plaque est ensuite placée au-dessus, formant un système multicouche qui imite la répartition des filtres solaires au sein de la couche cornée, la partie la plus externe de l’épiderme.

L’évaluation de l'indice de protection solaire repose ensuite sur la mesure de la transmission des UV à travers ce système, à l’aide d’une source lumineuse calibrée et de capteurs optiques spécifiques. En comparant la quantité de lumière absorbée par la préparation avec celle d’un échantillon témoin, il est possible de déterminer le facteur de protection solaire. Le principal enjeu de cette approche réside dans sa capacité à reproduire fidèlement les interactions entre les filtres solaires et la peau humaine. En effet, la structure lipidique et protéique de l’épiderme influence la répartition des filtres, un paramètre difficile à répliquer sur un support inerte tel que le quartz.

Malgré cette complexité, les résultats obtenus jusqu’à présent avec la méthode ISO 23675 montrent une bonne corrélation avec les valeurs mesurées en tests in vivo et permet de supprimer le recours aux volontaires humains. L'utilisation de cette technique est toutefois réservée à la détermination d’un facteur de protection solaire statique, et n’est pas applicable à la caractérisation des propriétés de résistance à l’eau d’un écran solaire.

Plus d'informations sur la norme ISO 23675 sont disponibles sur le site de l'Organisation Internationale de Normalisation.

La spectroscopie hybride de réflectance diffuse (HDRS - ISO 23698).

La spectroscopie hybride de réflectance diffuse (HDRS) repose quand à elle sur l’analyse des interactions entre la lumière et les filtres solaires appliqués sur une surface standardisée. Contrairement à la méthode dite de "double plaque", qui évalue la transmission des UV à travers un système multicouche, la HDRS repose sur une double analyse spectroscopique. Tout d’abord, une mesure in vitro est réalisée sur une surface standardisée afin d’évaluer la transmission et la réflexion de la lumière à travers la formulation testée sur l’ensemble du spectre UV. Ensuite, une seconde analyse est menée directement sur la peau humaine, en se concentrant spécifiquement sur la transmission des UVA. Cette approche hybride permet de générer un spectre combiné, intégrant à la fois les performances de protection contre les UVB et les UVA.

L’intérêt majeur de cette technique réside dans sa capacité à fournir une évaluation complète de la protection solaire, sans nécessiter d’exposition prolongée aux UV. Elle permet ainsi de déterminer le FPS, mais aussi le facteur de protection UVA (UVA-PF) et la longueur d’onde critique, qui caractérise l’étendue de la protection dans l’ensemble du spectre UV. Grâce à la combinaison des mesures in vitro et in vivo non-invasives, les résultats obtenus montrent une corrélation étroite avec la méthode ISO 24444:2019. Cette technique est également présentée comme une alternative aux normes ISO 24442:2011 et ISO 24443.

Plus d'informations sur la norme ISO 23698 sont disponibles sur le site de l'Organisation Internationale de Normalisation.

Les méthodes "double plaque" et HDRS sont désormais intégrées aux normes ISO et marquent une étape clé dans l’évolution des tests solaires. Si elles ne remplaceront pas immédiatement les tests in vivo, elles permettront d’en limiter l’usage et de proposer des alternatives fiables et plus éthiques à l’évaluation du FPS.

• Règlement (CE) N° 1223/2009 du Parlement Européen et du Conseil.

• LIM H. & al. Photoprotection of the future: challenges and opportunities. Journal of the European Academy of Dermatology and Venereology (2020).

• PASSERON T. & al. Photoprotection of the skin from visible light‒induced pigmentation: Current testing methods and proposed harmonization. Journal of Investigative Dermatology (2021).

• BANSAL V. & al. Sunscreen testing: A critical perspective and future roadmap. TrAC Trends in Analytical Chemistry (2022).