Biomonitoring cytogénétique

De nombreuses études ont étudié le lien potentiel entre les champs électromagnétiques d’extrêmement basses fréquences (CEM-EBF) et la santé au cours des 40 dernières années. L’exposition « court terme/intensité élevée » est bien étudiée chez les volontaires humains et les animaux. Les effets observés ont des seuils en deçà desquels ils ne se produisent pas et peuvent être évités en respectant les restrictions de base appropriées (champs électriques induits dans le corps).

Des questions se posent quant à l’exposition « long terme/faible intensité ». Les CM-EBF sont classés par le CIRC comme « potentiellement cancérigènes pour l’homme » sur base de données épidémiologiques montrant un risque accru de leucémie infantile.  D’autres études soulèvent la question du rôle des CEM 50 Hz dans le développement du cancer, de la maladie d’Alzheimer et d’autres maladies. Cependant, les études ne permettent pas de conclure et des recherches approfondies sont nécessaires.

Il est donc important de déterminer les conséquences biologiques dans des groupes particulièrement exposés, comme par exemples les travailleurs exposés aux CEM. Une étude de biomonitoring cytogénétique est utile pour déterminer si les CEM-EBF peuvent induire des dommages génétiques.

Qu’est-ce qu’une étude de biomonitoring cytogénétique et comment pourrait-elle aider à comprendre les effets des CEM sur la santé ? Voici comment une telle étude est menée et comment elle doit être interprétée.

Les études de biomonitoring chez l’homme sont définies de la manière suivante : « Activités de surveillance chez l’être humain, utilisant des biomarqueurs qui mettent l’accent sur les expositions environnementales, les maladies et/ou les troubles et la susceptibilité génétique, et leurs relations potentielles » (traduit de l’anglais : http://www.eu-humanbiomonitoring.org/).

Un biomarqueur, ou marqueur biologique, est quelque chose qui peut être mesuré dans le corps humain. C’est ainsi que l’exposition environnementale à des agents toxiques peut être évaluée en mesurant leur présence dans le sang ou l’urine par exemple. Il existe plusieurs catégories de biomarqueurs (Verschaeve, 2015) :

• Biomarqueurs d’exposition : Ce sont des marqueurs précoces. Ils révèlent la présence d’un élément qui pourrait entraîner le développement d’une maladie ou d’un dommage, par exemple des niveaux accrus de mercure dans le sang reflétant une exposition excessive à ce métal ou de métabolites du benzène dans les urines liés à l’exposition à la pollution routière.
• Biomarqueurs d’effets : ils montrent un effet biologique qui peut être associé à une maladie établie ou possible, ou à des précurseurs de la maladie, par exemple la concentration de bêta-microglobuline dans l’urine ou de cystatine C dans le sérum comme marqueurs de l’insuffisance rénale.
• Biomarqueurs de susceptibilité/sensibilité : Ce sont des indicateurs de susceptibilités innées ou acquises contre certains agents et dans le développement de maladies particulières, par exemple les variations de certains gènes associés à un risque accru de cancer du sein.

Une étude de biomonitoring cytogénétique vise à détecter les modifications du matériel génétique (chromosomes) des cellules.

C’est important parce qu’un lien a été établi entre les dommages génétiques observés dans les cellules des personnes et un risque accru de cancer. La figure 1 montre la séquence des événements liant l’exposition à un agent génotoxique au développement d’une maladie.

Figure 1 – Séquences d’événements liant l’exposition à un agent génotoxique au développement d’une maladie

La fréquence accrue des aberrations chromosomiques structurelles est considérée à la fois comme un biomarqueur d’exposition et d’effet.

De nombreux tests sont disponibles pour vérifier les effets d’un agent sur les cellules. Voici quelques-uns des plus importants : le test du micronoyau/cytome et le test de comète.

Les lymphocytes humains sont des cellules utiles et facilement accessibles pour évaluer l’ampleur et/ou l’effet cumulatif de l’exposition à des agents génotoxiques.  D’autres cellules, par exemple les cellules buccales exfoliées, sont parfois aussi utilisées.

Contrairement au biomonitoring ne prenant en compte que des marqueurs spécifiques (p. ex., les métaux lourds), les études de biomonitoring cytogénétique intègrent l’exposition à tous les agents (génotoxiques). Elles peuvent être menées sur des personnes potentiellement exposées à un risque, y compris les champs électromagnétiques, afin de déterminer si des agents présents dans l’environnement ou sur le lieu de travail provoquent ou non des dommages génétiques dans les cellules étudiées.

L’augmentation de la fréquence des dommages génétiques dans les cellules des sujets exposés par rapport aux sujets témoins non exposés signifie qu’il y a eu une exposition anormalement élevée à un(des) agent(s) capable(s) d’endommager le matériel héréditaire et donc potentiellement capable d’induire le cancer et d’autres maladies connexes. Une faiblesse de ce type d’étude réside dans le fait qu’une fréquence accrue de dommages génétiques ne peut pas être directement liée à un(des) agent(s) défini(s). Le biomonitoring cytogénétique est particulièrement intéressant, en tant qu’étude de « première ligne », dans le but de tester rapidement et globalement l’environnement autour des maisons ou des lieux de travail.

Voyons comment de telles études doivent être menées pour obtenir des résultats utiles.

Dans les études de biomonitoring (cytogénétique), on compare deux populations différentes (p. ex. des personnes exposées aux rayonnements par rapport à des témoins non irradiés, etc.). La sélection des personnes testées est très importante. Il faut le faire avec soin afin d’éviter autant que possible les facteurs de confusion (figure 2). Les facteurs de confusion sont d’autres agents ou caractéristiques/habitudes des personnes qui pourraient également augmenter la fréquence des dommages chromosomiques. Ils peuvent donc influencer les résultats des tests. Pour éviter les facteurs de confusion, les deux populations doivent être aussi identiques que possible en ce qui concerne leur âge, leur sexe, leurs habitudes de tabagisme, leur consommation de drogues ou d’alcool, leur statut social, leur origine et leurs antécédents médicaux (p. ex., irradiations diagnostiques récentes, médicaments, infections virales).

Le prélèvement d’échantillons auprès des volontaires doit être accompagné d’entretiens approfondis ou de questionnaires qui analysent ces facteurs.

De plus, les populations étudiées devraient être suffisamment importantes et les cellules (sanguines) étudiées également suffisamment nombreuses pour obtenir une puissance statistique suffisante.

Figure 2 – Facteurs de confusion des études de biomonitoring cytogénétique

L’interprétation de ces études est délicate et nécessite une comparaison avec un groupe contrôle apparié, comme décrit ci-dessus. De plus, les résultats sont surtout interprétables au niveau du groupe et non au niveau individuel, car aucune valeur limite de décision n’est définie pour les cancers ou autres maladies. Cependant, si des niveaux de dommages génétiques particulièrement élevés sont relevés chez un individu, une analyse approfondie doit être menée afin d’en rechercher l’origine.

Pour interpréter les résultats, on applique un arbre décisionnel (figure 3)

Figure 3 – Arbre décisionnel des études de biomonitoring cytogénétique

Dans le cas où des effets sont observés au niveau du groupe, certaines mesures devraient être envisagées pour abaisser le niveau d’exposition. En matière d’exposition professionnelle, l’objectif sera de créer de meilleures conditions de travail par la mise en œuvre de mesures visant à réduire l’exposition aux mutagènes/cancérogènes dans l’environnement de travail.

Les résultats étant principalement interprétés sur base de l’ensemble du groupe étudié, les études de biomonitoring cytogénétique ne peuvent pas être utilisées pour sélectionner les travailleurs et exclure les plus vulnérables.

Le but premier du biomonitoring cytogénétique est scientifique, en gardant à l’esprit la protection de la santé humaine. Il doit être considéré comme un outil de biosurveillance des risques cancérogènes liés à l’environnement et au lieu de travail.

• Information sur les types de recherches en PDF (882 Ko)
• Verschaeve, L. (2015). Genetic toxicology: tests and applications. Antwerpen, Belgium: University Press Antwerp.

• Une seule étude, ce n’est pas assez!