iChemAtlas : Lancement de la première cartographie de l’exposome chimique humain

Comprendre les expositions pour mieux les prévenir

La population mondiale est quotidiennement exposée à des centaines de contaminants chimiques (PFAS, phtalates, insecticides, bisphenols et bien d’autres). Pour certains d'entre eux (pesticides ou plastifiants par exemple) les effets cancérigènes, neurotoxiques, reprotoxiques ou immunotoxiques sont désormais bien établis, mais les effets cumulés de ces mélanges complexes restent largement inconnus. Ce manque de données est un frein majeur à la conception de politiques de santé publique adaptées, qui devraient prendre en compte l’ensemble des expositions réelles auxquelles les populations sont soumises.

Pour pallier ce manque de données, France Exposome coordonne iChemAtlas (Human Internal Chemical Exposome Atlas), un effort collaboratif réunissant 20 partenaires internationaux, avec pour ambition de produire une première cartographie de l'exposome chimique interne, c’est-à-dire l’ensemble des petites molécules exogènes et de leurs produits de biotransformation présents dans les échantillons biologiques humains pouvant provenir de produits de consommation, de l’alimentation, de médicaments, ou diverses expositions environnementales.

iChemAtlas s'appuie sur un réseau international de plateformes de spectrométrie de masse - une technique d’analyse qui permet l’identification et la quantification de contaminants présents à l'état de traces ou d'ultra-traces dans échantillons biologiques complexes.

Donner accès à un inventaire représentatif des expositions chimiques

Les premiers résultats montrent la présence de mélanges complexes incluant plus de 250 substances chimiques dans le sang et les urines des échantillons étudiés. iChemAtlas s’est attaché, dans un premier temps, à rechercher les molécules fréquemment détectées, incluant des contaminants interdits depuis plusieurs décennies.

Dans un second temps, le consortium élargira ses travaux à des molécules émergentes, souvent négligées dans les études populationnelles en raison de la complexité analytique qu’elles impliquent. Grâce à la spectrométrie de masse à haute résolution, iChemAtlas sera en mesure de produire des empreintes chimiques comprenant des dizaines de milliers de signaux pouvant correspondre à des substances chimiques encore peu ou pas étudiées. A ce jour, plus de 350 000 substances ou mélanges de substances sont répertoriés dans les bases de données internationales, soulignant l’ampleur du défi. Dans une démarche de science ouverte, le consortium prévoit de développer un site web dédié permettant de partager les données issues de cette cartographie, afin de favoriser leur réutilisation par la communauté scientifique et les acteurs de santé publique.

Deux unités INRAE au cœur du projet

En tant que co‑pilote de l’infrastructure nationale de recherche France Exposome, le LABERCA (Laboratoire d’étude des Résidus et Contaminants dans les Aliments), basé à Nantes, a joué un rôle déterminant dans la conception et la mise en œuvre de l’initiative internationale iChemAtlas. Les chercheurs du LABERCA (Ronan Pommereuil, Jean-Philippe Antignac et Bruno Le Bizec)  ont accompagné le chercheur principal, Arthur David (IRSET, EHESP, Rennes), dans la définition du design expérimental, la structuration des différentes phases de l’étude et l’identification et la mobilisation des partenaires scientifiques extérieurs à France Exposome. Par ailleurs, la plateforme du LABERCA a contribué directement à la production des données analytiques, en fournissant une partie des mesures générées par spectrométrie de masse et nécessaires à la cartographie initiale de l’exposome chimique interne de la population française.

"Le LABERCA contribuera à la génération de nouvelles données, à la fois ciblées (substances connues) et non ciblées (découverte de signaux inconnus), la consolidation de la cartographie de l’exposome chimique humain, et le renforcement des capacités analytiques de France Exposome pour mieux comprendre, et demain mieux prévenir, les expositions environnementales." Bruno Le Bizec, directeur du LABERCA

Emilien Jamin et Laurent Debrauwer de l’unité TOXALIM (Toxicologie alimentaire), basée à Toulouse et également membre de France Exposome, partageront l’expertise de la plateforme analytique AXIOM pour l’analyse par spectrométrie de masse, sans a priori, de contaminants et de leurs produits de biotransformation dans les biofluides, ainsi que leurs capacités spécifiques en identification structurale de molécules inconnues.

France Exposome

L'infrastructure de recherche France Exposome a pour vocation de structurer et dynamiser la communauté scientifique travaillant dans le champ environnement-santé sur la thématique de l’exposome chimique humain, via des approches (impliquant principalement la spectrométrie de masse) ciblées et non ciblées de caractérisation de marqueurs d’exposition, de modélisation toxicocinétique et de toxicologie prédictive.

Inscrite sur la feuille de route 2021 du ministère de l'Enseignement supérieur, de la Recherche et de l'Innovation, l’infrastructure France Exposome est portée par l’Inserm et ses partenaires, l’EHESP, Ineris, INRAE, Oniris VetAgroBio, Université Paris Cité et l’Université de Rennes.