Repousser les limites : avons-nous cartographié l’espace chimique de l’exposome ?

ParisLe Dr Saer Samanipour et son équipe ont publié un article dans le Journal of the American Chemical Society (JACS Au). Ils évoquent les difficultés de suivi de tous les produits chimiques présents dans notre environnement. Le Dr Samanipour, professeur assistant à l'Université d'Amsterdam, passe en revue les recherches actuelles et conclut qu’il est actuellement impossible de gérer tous ces produits chimiques à l’avance.

Samanipour et son équipe estiment que l'apprentissage automatique et l'intelligence artificielle jouent un rôle crucial. Ces technologies peuvent améliorer notre capacité à détecter et identifier toutes les molécules avec lesquelles nous sommes en contact. Les scientifiques appellent la somme totale de ces substances chimiques l’«espace chimique exposomique.»

D'après Samanipour :

• Nous savons très peu de choses sur les produits chimiques déjà utilisés.
• Encore moins est connu sur les nouveaux produits chimiques en cours de fabrication.
• Moins de 2% de tous les produits chimiques auxquels nous sommes exposés ont été identifiés.

Notre méthode actuelle est passive. Nous intervenons seulement après avoir observé les conséquences de l'exposition chimique. Ensuite, nous étudions ces produits chimiques et leurs impacts sur la santé et l'environnement. Cette approche réactive a provoqué de nombreuses crises. Les produits chimiques PFAS en sont un exemple récent. D'autres problèmes incluent ceux liés aux retardateurs de flamme, aux PCB et aux CFC.

Les réglementations se concentrent principalement sur les produits chimiques ayant certaines structures moléculaires et produits en grandes quantités, mais de nombreux autres produits chimiques restent méconnus, qu'ils soient d'origine naturelle ou synthétique. Les substances présentes naturellement ou celles qui se transforment à partir de composés artificiels sont souvent négligées. Les méthodes traditionnelles n'ont documenté qu'une petite partie de ces produits chimiques, manquant souvent leurs versions transformées et fournissant des résultats incertains.

Une revue récente dans JACS Au examine les efforts pour cartographier l'espace chimique de l'exposome. L'analyse chimique traditionnelle se concentre généralement sur des structures connues ou attendues, ce qui peut entraîner la négligence de nombreuses substances « inattendues ». L'analyse non ciblée (NTA) peut aider à découvrir ces produits chimiques omis, mais elle présente des limites. Au cours des cinq dernières années, la NTA a identifié 1600 produits chimiques, alors qu'environ 700 nouveaux produits chimiques sont introduits sur le marché américain chaque année.

Samanipour met en lumière que :

• Il est crucial d'adopter une approche basée sur les données pour résoudre ce problème.
• Les efforts de fouille de données doivent être intensifiés afin d'extraire des informations des bases de données chimiques existantes.
• Une analyse rétrospective des données analytiques disponibles doit être réalisée pour élargir l'espace chimique identifié.
• L'IA peut aider à comprendre la structure et l'envergure de l'espace chimique de l'exposome.

Samanipour collabore avec l'Institut pour la Biodiversité et la Dynamique des Écosystèmes à l'Université d'Amsterdam. Il travaille également avec l'École de Santé Publique de l'Imperial College de Londres et avec l'Alliance Queensland pour les Sciences de la Santé Environnementale à l'Université du Queensland. La recherche est financée par TKI ChemistryNL et le Centre de Science des Données de l'UvA.

Étudier toutes les substances chimiques auxquelles nous sommes exposés est très complexe. Samanipour est conscient qu'il ne pourra probablement pas terminer ce travail au cours de sa carrière. Néanmoins, il est crucial de relever ce défi, d'en discuter et de commencer à mieux le comprendre.