chargé de recherche Inserm à Institut de Recherche en Cancérologie de Montpellier
Actu-Environnement : En 2015, vous aviez franchi une première étape dans la compréhension d'un des mécanismes de l'effet cocktail des perturbateurs endocriniens. Pouvez-vous détailler ces premières avancées ?
Patrick Balaguer : Nos travaux (1) sont partis du constat que - dans le cadre de la population générale - nous sommes exposés à de très nombreuses molécules présentes à de très faibles concentrations dans l'environnement qui, théoriquement, sont sans effet.
Jusqu'à présent ce qui était mis en avant c'était plutôt des effets additifs : nous sommes exposés à beaucoup de molécules qui ont le même effet et dont les effets s'additionnent. Nous avons montré que ce qui pourrait expliquer la perturbation du système hormonal avec des faibles doses de produits, ce sont les synergies entre plusieurs molécules.
Pour mieux comprendre le phénomène, nous nous sommes intéressés à un récepteur à hormones, le récepteur PXR, présent dans le foie et le colon. Ce dernier organe est chargé de détoxifier l'organisme en éliminant les produits toxiques ou les hormones quand elles sont présentes de façon trop importante.
Ce que nous avons toujours cru pour ce récepteur, c'était qu'une seule molécule se fixait dans sa poche de liaison et induisait un effet. Or, nous avons démontré en 2015 que, de façon assez exceptionnelle, deux molécules synthétiques pouvaient rentrer dans la poche de ce récepteur - la fixation du premier composé favorisant la liaison du second - et l'activer de façon synergique. Les molécules en question étaient un composé qui rentre dans la composition de certaines pilules contraceptives - le 17α-éthinylestradiol - et un pesticide organochloré interdit mais persistant dans les sols - le transnonachlore (TNC) -.
AE : Pourquoi avoir choisi ce récepteur ?
PB : Nous ne sommes pas partis au hasard : nous disposions d'éléments qui nous laissait supposer que ce récepteur était un bon candidat pour potentiellement accueillir deux molécules dans sa poche et être la cible de molécules ayant une action synergique. Tout d'abord, il présente une particularité : il a une poche de liaison un peu plus large que les autres récepteurs de l'organisme et surtout il est connu pour être impliqué dans des interactions médicamenteuses, par exemple, certains médicaments ne doivent pas être associés entre eux ou avec du jus de pamplemousse.
AE : Combien de molécules candidates aviez-vous retenues et pour lesquelles vous avez pu tester l'interaction avec le récepteur ?
PB : Nous avions choisi quarante molécules que nous savions être actives, seules, à faible concentration sur le récepteur. Pour savoir si parmi celles-ci certaines se lient en combinaison et activent de façon synergique le récepteur, nous les avons testées en combinaison. Nous obtenons 780 mélanges binaires. Au final, seuls le 17α-éthinylestradiol et le TNC activaient de façon synergique le récepteur.
Désormais, il faudrait élargir ce travail à des milliers de molécules car nous sommes exposés à près de 150 000 composés différents dans l'environnement. Cela représente un travail énorme : un traitement de plusieurs millions de combinaisons. Pour le rendre abordable, il faut développer des techniques particulières de criblage qui n'existent pas aujourd'hui. C'est ce que nous proposons : une stratégie pour étudier ces effets en combinaison.
AE : Quelle approche de criblage avez-vous développée ?
PB : Nous avons tout d'abord mis en évidence qu'en réalité le récepteur PXR disposait de quatre sous poches différentes. Il y a donc différentes façons de lier deux composés dans les quatre poches : par exemple le composé 1 dans la poche 1 le composé 2 dans la poche 2 ou le composé 1 dans la poche 1 et le composé 2 dans la poche 3, etc.
Nous proposons qu'au lieu de tester toutes les molécules actives avec elles-mêmes, nous les analysions avec quatre molécules représentatives des quatre poches du récepteur. Ainsi, pour 150 molécules, au lieu de tester 11 175 combinaisons (150 molécules avec 150 molécules), nous n'aurions qu'à tester 600 combinaisons (150 molécules avec 4 molécules représentatives des 4 poches).
Les couples de molécules actives de façon synergique sont ensuite étudiés par cristallisation (2) . La cristallisation permet ensuite de réaliser de la modélisation et d'étudier des molécules de structure voisine et de prédire si elles seront actives de façon synergique. Cette prédiction de mode de liaison devra dans un premier temps être vérifiée avec des tests cellulaires mais devrait s'avérer dans le futur parfaitement fiable.
AE : D'autres types de récepteurs sont-ils suspectés d'avoir le même comportement ?
PB : Les travaux sont en cours mais nous supposons que dans la famille de ces 48 récepteurs qui réagissent aux hormones dont les récepteurs des androgènes, des œstrogènes, des glucocorticoïdes, des hormones thyroïdiennes, etc. plusieurs d'entre eux pourrait être la cible d'un effet cocktail.
Une des prochaines étapes de nos travaux consistera à vérifier qu'au moins trois autres récepteurs qui ont, comme le PXR, des poches de liaison assez larges et qui sont impliqués dans des maladies comme l'obésité et le diabète, pourraient présenter des effets synergiques. Sur ces récepteurs, il faudra débuter par l'étude des modes de liaison, le nombre de poches possible et ensuite étudier les effets synergiques de leurs ligands (3) .
