Une prévision complète de la toxicité
L'exposition des systèmes vivants à des milliers de produits chimiques a conduit l'Europe à adopter de nouvelles réglementations couvertes par REACH (le règlement concernant l'enregistrement, l'évaluation et l'autorisation des substances chimiques, ainsi que les restrictions applicables à ces substances). La toxicologie évolue; en effet, les méthodes in vitro et in silico prennent le pas sur les essais standards de produits chimiques sur animaux. La toxicologie entre dans une nouvelle ère, aussi le projet COMPTOX («Multilevel modelling for predictive toxicology») financé par l'UE a défini un nouveau paradigme dans l'évaluation de la toxicité. Les chercheurs ont appliqué la toxicologie computationnelle afin de mieux comprendre les dangers d'un grand nombre de produits chimiques. COMPTOX a également compris le besoin de donner la priorité aux tests et d'approfondir les connaissances sur le devenir d'un produit chimique, de son passage dans l'environnement jusqu'à son entrée dans un organisme. Les scientifiques ont déployé de grands efforts pour comprendre la dynamique des modèles pharmacocinétiques fondés sur la physiologie (PBPK - physiologically based pharmacokinetics) énormément utilisés dans l'industrie pharmaceutique. Ils ont appliqué la théorie des systèmes dynamiques afin de fournir un aperçu de la mécanique impliquée et des paramètres qui gouvernent les changements à tous les niveaux des modèles pharmacocinétiques. La distribution et l'élimination de certains médicaments sont définies par une courbe hystérétique. Dans ces cas-là, le comportement à long terme du système est déterminé par le processus d'élimination et caractérisé par les paramètres de la cinétique Michaëlienne (ou cinétique de Michaelis-Menten). Les chercheurs ont souligné son importance pour la contrôlabilité et les applications de rétroingénierie des modèles pharmacocinétiques. COMPTOX a également mis au point un outil de prévention pour PBPK afin d'évaluer l'étendue de la bioaccumulation à l'aide de variables comprenant des données sur le métabolisme du foie, l'excrétion minimale et l'exposition constante. Les résultats montrent que la clairance métabolique, les propriétés de liaison aux protéines plasmatiques et l'excrétion rénale sont les principaux facteurs déterminant la bioaccumulation dans le corps. Il faut disposer de données relatives à la clairance métabolique avec des lignées cellulaires compétentes sur le plan métabolique ainsi que des essais sur la liaison aux protéines plasmatiques pour pouvoir fournir des résultats statistiquement cohérents. Le règlement REACH vise à protéger les hommes et l'environnement de l'exposition aux produits chimiques et aux facteurs de stress environnementaux en Europe. Les activités de COMPTOX devraient mener au développement d'un outil puissant de prévision de la toxicologie qui servira à la recherche et à la prise de décision en matière de santé publique et fournira des directives réglementaires.
