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Evaluation de l'exposition environnementale enfantine via des techniques analytiques ciblees et non ciblees. – ACHILE

Evaluation de l'exposition environnementale via des techniques analytiques ciblées et non ciblées.

L’exposition aux composés chimiques environnementaux est un problème sociétal majeur du fait de son impact sur la santé humaine, en particulier lors des périodes critiques du développement (embryon, fœtus, nouveau-né, etc.). Caractériser l’exposition enfantine à ces contaminants environnementaux est primordiale pour les études épidémiologiques et l’estimation de risque.

Le but est de développer des méthodes analytiques innovantes basées sur des analyses ciblées et non-ciblées pour déterminer le niveau, la fréquence, et le profil d’exposition environnementale

Evaluer l’exposition humaine aux agents chimiques peut être effectuée en mesurant les agents chimiques et/ou leurs biomarqueurs directement dans les matrices biologiques (urine, sang). L’avantage de cette approche est que l’on obtient une mesure globale de l’exposition c’est à dire la quantité de l’agent chimique qui a été absorbée par l’organisme à un temps donné et cela en prenant en compte tous les voies et toutes les sources d’exposition. Le véritable défi pour caractériser l’exposition environnementale est le nombre croissant d’agents chimiques produits, commercialisés et auxquels la population peut être exposée. En effet, chaque année, plus de trois mille agents chimiques industriels sont produits à plus de un million de kilogrammes, plus de quatre-vingt-cinq mille agents chimiques sont commercialisés, et plusieurs centaines sont mis sur le marché. Et le problème ne s’arrête pas là car ces agents chimiques peuvent se dégrader dans l’environnement, se métaboliser dans l’organisme, générant de nouvelles molécules potentiellement toxiques. Afin d’obtenir une meilleur caractérisation de l’exposition aux agents chimiques et leur produits de dégradations, le développement de méthodes multi-residues et de stratégies analytiques non ciblées représente un futur prometteur pour la détection d’un large nombre d’agents chimiques et l'identification de nouveaux agents chimiques potentiellement toxiques.

Tout d’abord, une méthode analytique sensible, sélective et multi-classe est développée via le couplage chromatographie liquide à un spectromètre triple quadripôle pour estimer l’exposition des enfants à une large sélection de composés présentant un risque nouveau pour la santé (nouveaux bisphénols, retardateurs de flamme, benzotriazoles etc.). Cela implique l’analyse par spectrométrie de masse des contaminants et métabolites à très faibles niveaux de concentration dans des matrices complexes (matrices environnementales, fluides biologiques). Une stratégie analytique non ciblée en utilisant la spectrométrie de masse à haute résolution est également développée pour identifier à quels contaminants et à quels produits de dégradations la population est exposée. Cette stratégie se base sur l’utilisation de banques de données commerciales et de banques de données développées au laboratoire ainsi que la mise au point de stratégies de filtrages des données. Des métabolites in-vitro de contaminants émergents sont générés en utilisant des microsomes de foie humain et identifiés en utilisant la spectrométrie de masse à haute résolution en collaboration avec le Centre de Toxicologie à l’Université d’Anvers en Belgique. Cela consiste à développer des stratégies analytiques pour permettre l’identification des métabolites de contaminants à risque émergents (potentiels biomarqueurs) à la fois par l’utilisation de la spectrométrie de masse haute résolution et l’utilisation d’outils statistiques pour le traitement des données.

Au cours des 13 premiers mois du projet, des collaborations à l’échelle nationale et internationale ont été établies dans le cadre du projet. Les méthodologies pour la collection d’échantillons biologiques et environnementaux ont été établies et la demande d’approbation d’éthique est en cours. Depuis le 1er septembre 2017, l’ingénieure de recherche employée via ce projet travaille au développement de la méthode multi-résidue via le couplage chromatographie liquide à un spectromètre triple quadripôle pour estimer l’exposition des enfants à une large sélection de composés présentant un risque nouveau pour la santé (nouveaux bisphénols, retardateurs de flamme, benzotriazoles etc.) dans les fluides biologiques et les matrices environnementales. Les expériences de métabolisme in-vitro ont été menées pour étudier les métabolites d’une sélection de contaminants émergents en collaboration avec le Centre de Toxicologie à l’Université d’Anvers en Belgique. Les métabolites humains in-vitro ont été identifiés et vont être recherchés dans des échantillons in-vivo (fluides biologiques) pour évaluer la possibilité de les utiliser comme biomarqueurs d’exposition.

A l’avenir le projet portera sur : La mise au point d’une stratégie analytique non ciblée en utilisant la spectrométrie de masse à haute résolution pour identifier à quels contaminants la population est exposée. Cette stratégie sera basée sur l’utilisation de banques de données commerciales et de banques de données développées au laboratoire et complétée par la mise au point de stratégies de filtrages des données. L’application de la méthode multi-résidus développée pour caractériser l’exposition des jeunes enfants. Cette étude préliminaire va permettre d’établir le niveau d’exposition de cette subpopulation, définir l’inter et l’intra variabilité dans le taux d’exposition.

Plusieurs manuscrits ont été soumis et sont actuellement en cours d’évaluation, cette section sera mise à jour régulièrement.

L’exposition aux composés chimiques environnementaux est un problème sociétal majeur du fait de son impact sur la santé humaine, en particulier lors des périodes critiques du développement (embryon, fœtus, nouveau-né, etc). Caractériser l’exposition enfantine à ces contaminants environnementaux est primordiale pour les études épidémiologiques et l’estimation de risque. Pourtant, les données sur l’exposition des nouveau-nés et des enfants restent très rares car difficile à obtenir.

Le but général du projet ACHILE est de développer et d’appliquer des méthodes analytiques innovantes basées sur des analyses ciblées et non-ciblées pour déterminer en France le niveau, la fréquence, et le profil d’exposition environnementale pendant la période critique du développement des enfants. Tout d’abord, une méthode analytique sensible, sélective et multi-classe sera développée pour estimer l’exposition des enfants français à une large sélection de composés présentant un risque nouveau pour la santé (nouveaux bisphenols, retardateurs de flamme, pesticides pyrethroids). L’application de cette méthode sera effectuée sur une cohorte longitudinale afin d’établir le niveau de base de la population française de bas âge. Le lien potentiel vers des effets néfastes pour la santé sera établi via une collaboration avec une équipe d’épidémiologie. Ensuite, un screening non-ciblé sera réalisé sur une sélection d’échantillons d’urine d’enfants en utilisant la spectrométrie de masse à haute résolution pour chercher des contaminants en se basant sur une librairie développée par nos soins. Finalement, une stratégie métabolomique sera suivie pour identifier des bio-marqueurs chez les femmes enceintes exposées aux exo-oestrogènes.

Ce projet de 3 ans est une grande opportunité pour C. Baduel (PI) de transférer des compétences en chimie analytiques et biomonitoring acquises en Australie vers la France. Depuis son doctorat obtenu en 2010, C. Baduel a mené une recherche indépendante et internationale en chimie analytique appliquée à l’environnement et à la sante. L’ISA (Lyon) offre des conditions idéales pour le PI de ce projet pour construire une carrière logique dans la recherche française.

Coordinateur du projet

Madame christine baduel (Institut des Géosciences de l'Environnement)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

IGE Institut des Géosciences de l'Environnement
ISA Institut des Sciences Analytiques

Aide de l'ANR 399 541 euros
Début et durée du projet scientifique : - 36 Mois

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