Cette étude s’intéresse à l’impact de l’exposition chronique aux faibles doses de radioactivité avec une approche et des perspectives centrées sur le domaine médical. Dans ce cadre, ce type d’exposition à la radioactivité pose un problème du fait de la difficulté de détecter des signes cliniques mettant en évidence de potentiels effets délétères. Ces difficultés sont attribuables notamment à la multiplicité de facteurs interagissant et pouvant masquer les effets directs de la radioactivité à certaines échelles. Cependant l’émergence de technologies analytiques performantes permettent de s’intéresser à des ensemble de molécules. Grâce à ces nouvelles approches, cette étude se propose de caractériser les effets des faibles doses de radiations sur des voies entières de transcription, de régulation épigénétique et de métabolisme, pour obtenir une vision multi-échelle des mécanismes impliqués.

Des rats ont été contaminés sur une période de neuf mois via une solution aqueuse contenant de l’uranium. En parallèle des rats contrôles ont été élevés sans que de l’uranium soit ajouté à leur eau. La concentration d’uranium a été définie afin de reproduire une exposition à faible dose. Les rats ont ensuite été euthanasié, leurs reins, plasma et urines ont été prélevés. Une technique dite LC-MS (chromatographie liquide et spectrométrie de masse) a été réalisée sur les prélèvements afin d’identifier les métabolites présentes et leurs proportions. L’ARN a ensuite été isolé, les ARN messagers (impliqués dans la transcription) ainsi que les miARNs (impliqués dans la régulation épigénétique) ont été identifiés et quantifiés. Des analyses statistiques ont été réalisées afin de déterminer quelles molécules étaient exprimées de manière différentiellement significative entre les rats tests et contrôles. A partir des molécules identifiées, un réseau multi-échelle des voies affectées a été représenté.

Pour les métabolites, que ce soit au niveau des tissus rénaux, des urines ou du plasma, les analyses statistiques permettent bien de discriminer les individus entre les rats tests et contrôles. Un effet de dimorphisme est également observé au niveau du profil métabolique entre les femelles et les mâles surtout en ce qui concerne les reins et les urines. Les molécules les plus discriminantes entre les profils tests et contrôles permettent de mettre en évidence les voies métaboliques les plus impactées par la radioactivité. Il s’agit essentiellement des voies de biosynthèse des acides gras ainsi que de la vitamine B3. En ce qui concerne la transcription, la régulation de diverses fonctions semble affectée comme la communication, la structure et la prolifération cellulaire. Au niveau de la régulation épigénétique, 70 miARN étaient présents différentiellement entre les rats tests et contrôles. Une représentation graphique du réseau de voies métaboliques affectées a été obtenu.

Le protocole expérimental semble rigoureux à toutes les étapes. Après l’allaitement, les juvéniles sont répartis de manière aléatoire chez des femelles qui ne sont pas leur mères afin d’éviter des effets maternels confondants. Les analyses de spectrométrie et de chromatographie ont été répliqué plusieurs fois. Les analyses statistiques semblent solides et sont basées sur la littérature. Afin de simuler au mieux une exposition chronique, les étapes de développement embryonnaire et post-embryonnaire pouvant être plus sensibles aux radiations qu’à l’age adulte, le traitement a été appliqué aux mères gestantes et allaitantes assurant une exposition continue.

Via une approche multi-échelle, cette étude a mis en évidence des différences au niveau du transcriptome, de l’épigénome et du métabolome entre les rats contrôles et tests, montrant un effet de l’exposition chronique à de faibles doses de radioactivité sur des voies moléculaires essentielles au fonctionnement de l’organisme. Cette approche à la fois fine et de large échelle due aux avancées techniques récentes a permis de mettre en évidence des effets potentiellement indiscernables par d’autres moyens étant donnée l’absence d’effet délétère mise également en évidence. La reconstitution des voies métaboliques affectées a pu mettre en évidence les effets des faibles dose sur une large gamme de processus cellulaires, cependant encore une fois ces effets ne semblent pas délétères à cette échelle mais pourraient avoir un impact potentiellement négatif à l'échelle physiologique, comme discuté dans l'article.

En ce qui concerne l’extrapolation de ces résultats à notre problématique, de la nuance reste malgré tout à apporter. En effet, cette étude a été réalisée dans une optique d’estimation des risques de la radioactivité ambiante sur la santé humaine. De ce fait le choix de l’uranium, qui est pertinent dans ce cadre, l’est moins en ce qui concerne la situation à Tchernobyl, l’uranium ayant une demi-vie relativement courte, il est à l’heure actuelle très faiblement présent sur le site à l’inverse d’autres éléments comme le césium ou le strontium. Pour finir, un certain nombre d’études tendent à montrer une moindre sensibilité à la radioactivité chez les animaux de laboratoire, soulignant l’importance d’étendre ce type d’études à des organismes sauvages potentiellement plus affectés, notamment pour déterminer si dans ce contexte, les effets neutres mis en évidence ici ont des conséquences délétères.