Pourra-t-on prédire la toxicité des molécules ?

Le 01 avril 2011 par Geneviève De Lacour
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De nombreux produits chimiques peuvent avoir un comportement surprenant qui s’avère parfois bien éloigné de celui prévu lors de leur conception. Le Bisphénol A, par exemple, qui entre dans la composition des plastiques, s’est rendu célèbre pour sa tendance à s’accumuler dans le corps humain, avec un impact sur le développement des tissus humains. Les retardateurs de flamme, quant à eux, sont connus pour être persistants dans l’environnement, contaminer les sols, les eaux et la faune sauvage.

Le corps humain semble parfois se transformer en armoire de stockage de produits chimiques qui n’auraient jamais dû s’y trouver. Une nouvelle étude publiée le 14 janvier dernier dans la revue Environmental Health Perspectives a mis en évidence la présence, entre autres, de PCB, de phtalates, et de pesticides variés dans le sang et dans les urines de 99% des femmes enceintes américaines.

« Pendant longtemps, les chimistes ont mis au point des composés répondant à des propriétés qu’ils ont voulu spécifiques», déclare Adelina Voutchkova du centre de chimie verte à l’université de Yale (Etats-Unis) dans un article publié le 26 mars dernier dans la revue Science News. « Les mêmes chimistes devraient pouvoir élaborer des produits contraints à ne pas être toxiques pour l’humain.» Une nécessité si l’on pense que plus de 30 millions de tonnes de produits chimiques sont produits ou importés aux Etats-Unis chaque jour et qu’il est prévu de doubler cette production au cours des 25 prochaines années.

En utilisant les données relatives à plus de 500 toxiques chimiques et à plus de 130.000 produits chimiques commercialisés, Adelina Voutchkova est arrivée à établir une série de paramètres à éviter si l’on veut que les molécules ne soient pas toxiques pour l’humain.

« Nous essayons de mettre au point un outil qui permette aux chimistes de dire: ‘rationnellement, lorsque j’examine cette molécule que je n’ai jamais vue avant, puis-je évaluer la manière dont elle sera absorbée par le corps humain?’  Nous espérons que d’ici 5 à 10 ans les industriels aient adopté une stratégie rationnelle pour trouver des alternatives plus sûres, au lieu d’obtenir ces alternatives par hasard.»

Dans l’industrie pharmaceutique, peu de place est laissée à la chance. Avant de commercialiser un médicament, la molécule est évaluée minutieusement pour savoir si le médicament pris oralement est actif biologiquement. Le même genre d’évaluation pourrait être envisagé en toxicologie.

Le poids moléculaire ou la solubilité sont des caractéristiques assez basiques, mais qui influencent grandement les capacités de la molécule à pénétrer le corps humain. Les particules inhalées, par exemple, sont moins à même d’être absorbées par le sang à travers les poumons quand leur taille est supérieure à 1 micromètre.

« La seule forme des particules peut révéler beaucoup sur la toxicité d’une molécule», explique Julie Zimmerman de l’université de Yale. Si, par exemple, un nouveau composé possède une liaison qui peut inhiber un récepteur à oestrogène, il peut alors interférer avec le signal hormonal du corps.

« La manière dont une molécule va se dégrader dans l’environnement serait également totalement prédictible en fonction de la structure de celle-ci», explique Robert Boethling du bureau de prévention des pollutions et des toxiques à l’agence américaine de protection de l’environnement (EPA).

Les scientifiques non chimistes se sentent prêts à aider à l’évaluation de la toxicité des molécules chimiques. Ils l’ont récemment rappelé à l’EPA et l’administration américaine en charge des aliments et des médicaments (FDA), dans une lettre publiée le 4 mars dans la revue Science. Ils souhaitent que l’évaluation des produits soit ouverte à des experts des autres disciplines.

« Nous ne sommes pas formés à comprendre les connections entre la structure (des molécules), les propriétés et les effets biologiques qui peuvent exister. Et ça c’est vraiment alarmant pour moi», souligne Adelina Voutchkova.

 



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