Pour connaître toutes les substances qui nous imprègnent, un réseau européen de laboratoires recense la pollution chimique du corps humain

Créé à l’initiative de chercheurs français, un réseau de laboratoires s’est donné pour objectif de répertorier l’ensemble des contaminants dans des échantillons biologiques. Il mettra ses résultats à la disposition de tous les chercheurs. 

Par Rémi Ducasse (Rennes, envoyé spécial)

Le 02 mai 2026 à 17h00, modifié hier à 18h58

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« Nous sommes partis du constat qu’on ne sait toujours pas combien de molécules chimiques d’origine exogène circulent réellement dans notre organisme », expose le chercheur Arthur David en guidant le visiteur à travers les couloirs de l’Institut de recherche en santé, environnement et travail (Irset) de Rennes. Afin d’y remédier, ses collègues et lui ont annoncé, le 18 mars, dans une contribution à la revue Nature Medicine, la constitution d’un réseau international de laboratoires spécialisés dans la détection de substances chimiques. « Le principal déclencheur a été la nécessité de surmonter les limites méthodologiques actuelles, qui nous empêchent de caractériser l’ensemble des molécules auxquelles nous sommes exposées, ce qu’on appelle aussi l’exposome », explique-t-il.

A chaque porte du laboratoire qui s’ouvre, de gros cubes gris ou noirs, de 1 mètre de côté, s’alignent sur les plans de travail. A leurs sommets, des bouteilles de solvants laissent échapper de fins tuyaux qui disparaissent dans les entrailles des machines. Initialement, ces instruments, des spectromètres de masse, étaient destinés à l’analyse chimique des eaux de consommation ou de baignade. Aujourd’hui, ils traquent aussi les polluants dans des échantillons biologiques comme le sang, l’urine, les tissus ou les cheveux.

En France, l’initiative est portée par l’infrastructure de recherche France Exposome, créée en 2021, dont l’Irset est le siège. Son directeur, Michel Samson (Inserm), est aussi signataire de la contribution à Nature Medicine. La structure est en lien avec 19 autres laboratoires européens pour identifier des contaminants. « Chaque laboratoire apporte son expertise analytique et sa technologie spécifique, explique Arthur David, lui-même enseignant-chercheur à l’Ecole des hautes études en santé publique. Certains sont spécialisés dans les métaux, d’autres dans les pesticides, les plastifiants, les PFAS [substances per- et polyfluoroalkylées] ou les composés émergents. »

Course de vitesse

La principale difficulté pour les scientifiques vient du fait que beaucoup de molécules sont inconnues, modifiées par l’organisme ou difficilement identifiables dans des échantillons complexes comme les tissus biologiques. Selon des travaux antérieurs de scientifiques américains, nos organismes pourraient être exposés à plus de 350 000 substances de synthèse, et de nouvelles sont développées en permanence par les industriels.

« Même si les techniques actuelles permettent d’identifier les composés les plus préoccupants, il existe un fort décalage entre le nombre de nouvelles molécules mises sur le marché et leur détection par des agences indépendantes », explique Rémy Slama, épidémiologiste environnemental (Inserm) à l’Ecole normale supérieure de Paris, qui n’a pas contribué à l’article de Nature Medicine. Dans cette course de vitesse, les avancées technologiques permettent aux scientifiques de ne pas se laisser distancer.

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Reprenant la visite du laboratoire, Arthur David présente un bloc massif, haut comme un homme et large comme deux. « Cette nouvelle génération de spectromètres de masse à haute résolution permet d’identifier un très grand nombre de molécules différentes, au détriment d’une quantification précise », nuance-t-il. Sur sa façade, une mince seringue, utilisée pour le calibrage de la machine, témoigne de la faible quantité d’échantillon nécessaire à son fonctionnement.

Avec cette méthode, les scientifiques sont en mesure de détecter la présence et la nature chimique des différents composés d’un échantillon. La comparaison de leurs résultats avec une base de données permet d’identifier les molécules du mélange, quand elles sont déjà répertoriées. Arthur David et son équipe alternent « entre une approche ciblée, qui consiste à chercher des contaminants bien déterminés, et une approche non ciblée dans laquelle on recherche l’ensemble des molécules chimiques d’un échantillon ».

Les premières analyses présentées par le réseau de laboratoires dans sa contribution à Nature Medicine confirment les résultats de précédentes études. Plus de 250 composés chimiques de différentes familles ont été trouvés chez 800 personnes représentatives de la population, avec des différences selon l’âge et le sexe. Les hommes présentent une plus grande concentration en molécules inorganiques comme les métaux lourds, les femmes connaissent des niveaux plus élevés de substances associées aux cosmétiques, et les enfants apparaissent davantage exposés à des plastifiants comme les phtalates.

« Cela peut être dû à beaucoup de facteurs, comme le métabolisme ou le mode de vie, explique Robert Barouki, médecin biochimiste et directeur de l’Institut thématique santé publique de l’Inserm, également signataire de la contribution à Nature Medicine. D’autres études soulignent l’importance de l’alimentation, du lieu de vie et de son aération. » Une constante dans les résultats : chez tous, les pesticides sont la famille la plus représentée (entre 25 % et 27 % des molécules).

« Identifier des molécules inconnues »

Mais l’intérêt du consortium scientifique réside surtout dans sa capacité à effectuer l’analyse non ciblée de molécules, c’est-à-dire à répertorier des produits qu’on ne cherche pas a priori et sur lesquels on sait encore peu de choses. « En l’absence d’informations systématiques sur la détection et sur la toxicité des substances employées par les industriels, les collègues tentent d’identifier des molécules inconnues », avance Rémy Slama.

D’après l’Irset, les premiers résultats de ces analyses sont attendus pour les prochains mois, une fois les étapes de validation terminées. « Cette technique de haute résolution non ciblée permettra de détecter des substances métabolisées, transformées par l’organisme, qui sont potentiellement toxiques et qu’on ne cherche pas en première intention », abonde Robert Barouki.

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Selon Arthur David, « l’objectif est de mettre en place un premier état des lieux des expositions chimiques, pour renseigner de futures études cliniques toxicologiques ou écologiques ». Pour cela, les résultats des différents laboratoires seront partagés « selon le principe de la science ouverte » aux autres scientifiques qui travaillent sur l’exposition aux produits chimiques. Le chercheur envisage aussi d’élargir cette collaboration à d’autres pays européens ou à des régions du monde pour lesquelles très peu de données existent, comme l’Afrique.

De leur côté, les épidémiologistes s’accordent pour dire que si la mise en place de ce réseau est un outil essentiel, il ne s’agit que d’une étape pour répondre à l’urgence sanitaire. Pour Rémy Slama, « une fois les substances identifiées, il faudra pouvoir tester leurs effets chez l’humain dans des études de très grandes cohortes, avec un suivi à très long terme. »

Rémi Ducasse (Rennes, envoyé spécial)