Vers une médecine prédictive personnalisée

La recherche en biologie s’intéresse de plus en plus aux relations causales entre maladies et facteurs environnementaux grâce à l'évaluation des niveaux d’exposition.

Les expositions environnementales affectent la santé tout au long de la vie: substances chimiques toxiques, radiations ionisantes, germes, microbes, parasites, etc. Celles-ci peuvent être liées à l’habitat ou à l’environnement professionnel par exemple et peuvent se caractériser par des nuisances telles que le bruit ou l’insalubrité, la contamination de l’eau, pollution de l’air ou encore les changements climatiques. Toutefois, leurs mesures sont très complexes et présentent plusieurs défis. En effet, les variations dans l'espace et le temps, la multiplicité des agents environnementaux et l’insuffisance des outils de mesure posent des difficultés pour obtenir une analyse précise. Un éventail d'outils existe déjà: modèles mathématiques, enquêtes à travers des questionnaires, mesures de biomarqueurs dans le sang, les urines et les cheveux. Cependant, ces derniers, n'intégrant ni la totalité des expositions ni d'autres facteurs tels que les conditions de vie n'apportent pas un rapport complet. Avec le développement de la recherche en épidémiologie moléculaire, de nouvelles pistes s'ouvrent. Ainsi, le concept d'exposome -évoqué pour la première fois en 2005 dans un article du Dr Christopher Wild- propose une approche plus globale des effets des expositions aux agents chimiques, physiques et infectieux sur la santé de l'Homme. Dans ce cadre là, plusieurs initiatives de recherches se sont développées en Europe et aux Etats-Unis dont EXPOSOMICS. Ce projet soutenu par la Commission Européenne et réuni autour d'un consortium installé à Imperial College London a pour ambition d'utiliser la technologie des smartphones pour aider l'évaluation des expositions environnementales.

Le smartphone comme système de surveillance

Cette discipline combine alors des méthodes de biologie à des outils de biotechnologies et de bio-informatique, le tout dans une démarche épidémiologique. Deux PME, l'une spécialisée dans les capteurs et le développement des technologies smartphones, l'autre dans l'intégration de données complexes se sont associées pour développer l'initiative EXPOSOMICS. Ainsi la technologie développée dans le cadre du projet collectera des données d'exposition - polluants atmosphériques, de l'eau- et ce pour chaque individu. Ces données pourront alors être mises en relation avec les changements biochimiques et moléculaires qui s'opèrent dans le corps et provoquent des maladies chroniques et graves. Pour cela, la technologie s'appuiera sur la technologie des smartphones -capteurs, systèmes de géolocalisation, satellites- afin de générer un "Personal Exposure Monitoring”, c'est à dire un système de surveillance de l'exposition personnelle. Ce système, couplé aux outils existants tels que les biomarqueurs, apportera par la suite une aide précieuse aux scientifiques pour l'estimation de l'impact de l'environnement sur les maladies.

Une avancée pour la santé publique

Dans l'état actuel des choses, il n'existe pas de mesures précises des liens entre les exposions environnementales et les maladies. De ce fait, l'estimation réelle de la morbidité et de la mortalité liées à ces expositions est difficilement réalisable. Vient s'ajouter à ce constat le fait que l'exposition dans les pays développés se fait à faibles doses et sur la durée, ce qui complique davantage l'analyse. Aussi, faibles doses riment souvent -à tort- avec faibles risques dans les estimations, ce qui peut entraîner des erreurs dans les statistiques et amener des études à conclure qu'il n'y a pas de lien entre l’environnement et la pathologie étudiée alors que cela est faux. Ici, l’analyse précise des expositions devient un enjeu crucial dans le domaine de la santé publique. De plus, l'étude de l'exposome individuel laisse entrevoir la possibilité d'un diagnostic personnalisé et préventif en matière de santé environnementale.

*«Enhanced exposure assessment and omic profiling for high priority environmental exposures in Europe»