Réponses de la peau humaine aux rayonnements ionisants de faibles doses: estimation du risque et établissement des nouveaux biomarqueurs – LODORA

Les effets de faibles doses de rayonnements ionisants sont très mal connus et leur impact sur la santé publique est un objet de débats. Dans ce projet, nous proposons de caractériser la réponse de la peau humaine aux faibles doses de rayonnements ionisants afin d'estimer les risques, en terme de cancer et survie, et d'établir de nouveaux bio-marqueurs d'exposition. Dans un premier axe de recherche, nous étudierons la toxicité à court et à long terme des rayonnements ionisants à de faibles doses (1-10cGy) sur des cellules de la peau humaine (kératinocytes et fibroblastes) et sur différents modèles de peau reconstruite (peaux jeune, mature et endothélialisée...). La toxicité immédiate sera évaluée par un test de viabilité classique (test MTT et activité du LDH). La toxicité à long terme sera établie par des courbes de survie clonale, mesure de la sécrétion du facteur pro-inflammatoire (IL-1alpha) et par les changements morphologiques de la peau. Ensuite, le métabolisme antioxydant sera caractérisé dans les cellules et les tissus avant et après irradiation,par l’étude de la production des espèces réactives de l’oxygène et de l’activité des enzymes antioxydants. Dans un second axe de recherche, nous évaluerons la fréquence des mutations et le risque cancérigène après une exposition aux rayonnements ionisants de faibles doses. Pour ce faire, nous allons analyser en détails l’altération du système de dommage/réparation de l’ADN dans les extraits cellulaires et tissulaires. Cette analyse se fera par l’utilisation d’une biopuce « réparation » développée et brevetée au LAN, par la technique comet et enfin par l’étude de la cinétique de disparition des foci d’histone H2AX phosphorylé. La mesure de la fréquence des mutations après irradiation pourra se faire par l’analyse des mutants du gène de l’hypoxanthine phosphoribosyltransférase (HPRT) après incubation des cellules dans un milieu sélectif. Nous testerons l’hypothèse qu’à très faible dose les détecteurs des dommages de l’ADN (ATM, ATR) n’activeraient pas les systèmes de réparation et par conséquent les cellules somatiques accumuleraient plusieurs mutations géniques conduisant ainsi à une cancérisation. Dans un troisième axe de recherche appliqué au développement de nouveaux bio-marqueurs d’exposition, nous analyserons la réponse transcriptomique et miRNAomique après une exposition unique ou répétée à des faibles doses. L’utilisation des nouveaux programmes d'analyse des données transcriptomique (EASE, Ingenuity Pathway Analysis) permettra d’identifier des nouvelles voies métaboliques impliquées dans la réponse spécifique aux irradiations ionisantes de faibles doses. Ces voies métaboliques pourraient nous aider à découvrir des bio-marqueurs d’exposition. Ce projet de recherche devrait apporter des nouveaux éléments sur l’estimation du risque du aux rayonnements ionisants de faibles doses. Ces résultats pourraient être exploités par des agences gouvernementales responsables de la sureté nucléaire pour mieux adapter la politique de la radioprotection. Enfin, ce projet de recherche s’inscrit parfaitement dans la thématique de l’axe 3 de l’appel d’offre "Contaminants, Ecosystèmes, Santé" proposé par l’ANR