Tox21: le robot à toxiques

Le 18 mai 2011 par Geneviève De Lacour
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Son nom est Tox21. C’est un robot capable d’évaluer à une vitesse vertigineuse la toxicité des produits chimiques.

Tox21 arrive à point nommé au moment où la situation devient de plus en plus problématique. Comment faire pour que les administrations en charge de l’évaluation de la toxicité réussissent à garder le rythme face à une industrie qui chaque année sort sur le marché américain quelques 80.000 nouvelles molécules chimiques? Selon un article publié le 13 mai dernier dans le journal The New York Times, le gouvernement américain rencontre beaucoup de difficultés à évaluer les effets de ces produits sur la santé et sur l’environnement.
 
Jusqu’à présent, «les tests de toxicologie étaient couteux, inefficaces, pas très prédictifs en matière de toxicité et lents». Le point de vue de Christopher Austin, directeur de l’Institut national de santé chimique et génomique (NIH Chemical genomics Centre), est sans appel. «Une réalité qui fait que nous ne disposons d’aucune donnée pour bon nombre de molécules chimiques déjà présentes dans l’environnement
 
Alors que l’Agence américaine de l’environnement (EPA, selon l’acronyme anglais) ne teste qu’une molécule à la fois et ne peut accomplir qu’une douzaine d’évaluations chaque année, Tox21 est capable de passer en revue des milliers de produits chimiques dans la semaine. «Cela va complètement révolutionner la manière de tester les produits chimiques», complète Christopher Austin.
Le robot est né d’une collaboration de 6 années entre l’EPA, l’Institut national des sciences de la santé (Niehs, selon l’acronyme anglais, le programme national de toxicologie), l’Administration de l’alimentation et des produits pharmaceutiques (FDA, selon l’acronyme anglais) et le NIH centre de chimie génomique.
 
La première phase des travaux a commencé en 2008 avec un test réalisé sur 300 produits chimiques. La seconde phase, industrielle, a été lancée récemment. Ainsi, pour connaître la précision du robot, les concepteurs ont testé 10.000 molécules et comparé les données obtenues aux informations toxicologiques déjà connues sur ces mêmes produits.
Le but étant de savoir quelles molécules ont besoin d’évaluations supplémentaires.
 
La méthode employée avec Tox21 ressemble à celle utilisée dans l’industrie pharmaceutique pour tester les médicaments.
Le produit chimique est placé sur une assiette qui possède plus de 1.500 trous dans lesquels sont placées des cellules de différents organes humains. Il peut s’agir de cellules du foie, du cerveau ou de l’épiderme. Le robot introduit alors simultanément le produit chimique dans chaque puits puis déplace le plateau dans un scan qui contrôle l’activité biologique.
Sur un écran d’ordinateur, les scientifiques peuvent alors observer l’interaction entre les produits chimiques et les cellules. La toxicité se matérialise par la fluorescence.
 
Cependant les scientifiques américains souhaitent mettre en garde: «Les effets sur des cellules isolées ne sont pas forcément les mêmes que lorsqu’elles sont ensemble».
 
C’est à ce moment-là qu’entrent en scène l’EPA et plus particulièrement le département spécialisé dans le développement des algorithmes de toxicologie. Les chercheurs de ce département vont alors réaliser des algorithmes prédictifs qui permettront de déterminer si le corps va réagir comme les cellules isolées.
 
«Nous souhaitons faire de meilleurs prédictions et réduire le nombre d’animaux employés dans nos études cliniques», déclare David Jacobson-Kram, directeur associé en pharmacologie et toxicologie à la FDA.
Les concepteurs du projet sont optimistes mais ils estiment que des années seront nécessaires avant d’obtenir les premiers résultats.


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