La modélisation dose-réponse et l’apprentissage automatique comme aide à la caractérisation des perturbateurs endocriniens à partir de données transcriptomiques : cas de la voie de l'acide rétinoïque – DR-DRE

L'échelle transcriptionnelle apparaît comme idéale pour caractériser les composés perturbateurs endocriniens et étudier leurs modes d'action. Cependant, les lacunes de l'interprétation des données transcriptomiques étudiées à une dose unique d’exposition, et le manque de données transcriptomiques concernant certaines voies hormonales peu étudiées limitent l'utilisation de ces approches pour l'identification de composés perturbateurs endocriniens et l'étude approfondie de leur mode d'action. Le projet DR-DRE propose de démontrer l'intérêt des approches transcriptomiques en dose-réponse pour détecter et caractériser les perturbations hormonales, sur la base de la modélisation dose-réponse de l'abondance des transcrits et des changements des paramètres apicaux selon un gradient de dose commun. Le projet vise à développer et démontrer l'intérêt du regroupement (« clustering ») de courbes dose-réponse par apprentissage automatique afin de faciliter et renforcer la caractérisation du mode d'action des perturbateurs endocriniens et la démonstration de la propagation des effets entre les niveaux biologiques. Ce travail sera réalisé grâce au cas d’étude de l'impact du plastifiant dibutyl phtalate (DBP) sur la voie de signalisation de l'acide rétinoïque dans les embryons de poisson zèbre (Danio rerio). Positionné à l'interface entre la toxicologie, l'écotoxicologie et la biostatistique, le projet DR-DRE intègre l'échelle transcriptionnelle jusqu’aux échelles biologiques individuelle et fonctionnelle. Le projet DR-DRE est innovant à trois égards. (1) en investiguant la perturbation d’une voie endocrine largement sous-étudiée et ses conséquences à l'échelle apicale : la voie de signalisation de l'acide rétinoïque, (2) en développant une méthodologie d'analyse et d'interprétation des données transcriptomiques en dose-réponse, et (3) en fournissant un outil pour démontrer la propagation d’effets de l'échelle moléculaire jusqu’à l'échelle apicale.