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1Master toxico / RM / 2011
BASES DE L’EVALUATION DES RISQUES CHIMIQUES
IDENTIFICATION DU DANGER EpidémiologieExpérimentation animaleTests cellulairesRelations structure activité…
CLASSIFICATION ETIQUETAGE
EVALUATION DES RISQUES
Extrapolation fortes- faibles dosesExtrapolation animal hommeVariation de susceptibilité individuelle
NORMES
Effets déterministes ou aléatoiresSpéciation
RDEFS
2Master toxico / RM / 2011
EXIGENCES TOXICOLOGIQUES REGLEMENTAIRES
IDENTIFICATION DES DANGERS
• ADME • Toxicité aiguë (DL50, irritation, sensibilisation)• Toxicité subaiguë (28j, 90j, 1 an)• Génotoxicité• Toxicité chronique et long terme (cancérogenèse)• Toxicité pour la reproduction et le développement• Neurotoxicité retardée• Recherches sur les mécanismes…
• Travailleur • Consommateur
CLASSIFICATION (IARC, UE…)
EVALUATION DES RISQUES
D.S.E.
VTRDJAARfD…
3Master toxico / RM / 2011
• Toujours requis :
– Essai per os sur rat après administration unique (au moins 2 concentrations)
– Essai per os sur rat après administration répétée
• Guideline 67 /548 /CEE, partie B
• Résultats attendus
– Taux et cinétiques d’absorption et d’excrétion– Teneurs tissulaires (accumulation ?)– Identification des métabolites
• Essais complémentaires sur d’autres espèces (projet de modification de la directive 91/414)
– Extrapolation inter-spécifique– Particularités des matières actives
A.D.M.E.
COUVERTURE DU METABOLISME DES PLANTES et/ou DE L’ EN VIRONNEMENT ?
Effet de la dose
sur ces paramètres
4Master toxico / RM / 2011
TESTS DE TOXICITE AIGUE
DL 50 / ORALE
DL 50 / CUTANÉE
IRRITATION CUTANÉE
IRRITATION OCULAIRE
SENSIBILISATION
CL 50 / INHALATION
Examen « restreint »Létalité
Effets sévères
Présenceou
absence
CLASSIFICATION
5Master toxico / RM / 2011
TESTS DE TOXICITE A COURT ET MOYEN TERME
28 j / ORALE
28 j / CUTANÉE
1 an / ORALE
90 j / ORALE
Sélection des doses
Examens approfondisHématologie,
Biochimie,Histopathologie…
DOSE
SANS
EFFET
Absorption cutanée
± 28 j / INHALATION
NOELNOAELNAEL
6Master toxico / RM / 2011
MUTAGENESE ET GENOTOXICITE
MUTAGENESE
Cellules somatiques
GÉNOTOXICITÉ Effet direct ou indirect sur l’ADN ���� mutagenèse
Modification permanente et transmissible de l’ADN
Cellules germinales
Risque héréditaire
Silencieuse LétaleRéparation fidèle
Risque cancérogène
Réparation erronée Oncogènes, GST
Sans suite
7Master toxico / RM / 2011
MUTAGENESE ET GENOTOXICITE
AGENT CHIMIQUE (Métabolites, Stress oxydant)
ADN mitose
Anomalie chromosomique
Adduit,Perte de baseAltération de baseCoupure de brin…
Mutation génique
Lésionprimaire
SubstitutionFrameshiftDélétion …
StructureDélétionTranslocation …
NombreAneuploïdiePolyploïdie …
Choixdu test
génotoxicité
mutagenèse
Pas de seuil Possibilité de seuil
8Master toxico / RM / 2011
TESTS DE MUTAGENÈSE ET DE GÉNOTOXICITÉ
In vitro
In vivo
Matière active
Métabolites
PURETÉ
FORTES DOSESCyto-toxicité MTD
RÉPLICATS
TÉMOINS NÉGATIFS ET POSITIFS Exposition de l’organe
S9
9Master toxico / RM / 2011
BATTERIE de TESTS
TOUJOURS REQUISTESTS IN VITRO
Mutations géniques Mutations chromosomiques
eucaryotesbactéries
TEST d ’AMES
procaryotesmutations géniques
(cellules mammifères)
test de clastogenèse surcellules de mammifère
TESTS IN VIVO ou TEST IN VITRO(avec autre système d’activation métabolique)
COMPLEMENTAIRES
UDS in vivoou spot test
sur souris
test in vivo surcellules germinales
métaphases ou micronoyau
sur moelle de rongeur
- -
+ +
+ +
+
10Master toxico / RM / 2011
RELATION MUTAGENESE - CANCEROGENESE
157 / 17590 %
14 / 10813 %
94 / 10887 %
18 / 17510 %
CANCÉROGÈNES
NON CANCÉROGÈNES
NONMUTAGÈNES MUTAGÈNES
D’après Mc Cann & Ames
11Master toxico / RM / 2011
CANCEROGENESE : généralités
• ETAPES DE LA CANCEROGENESE
– Phénomènes précoces• Immortalisation • Perte de l’inhibition de contact• Induction de tumeurs sur souris nude
– Progression• Instabilité génomique• Multiplication indépendante des facteurs de croissa nce
– Phénomènes tardifs• Invasion et métastases• Capacité de sécrétion de protéases• Angiogenèse…
12Master toxico / RM / 2011
CANCEROGENESE : évaluation
• CROISSANCE INCONTRÔLEE DE CELLULES ANORMALES� Envahissement tissulaire � Extension à distance large spectre d’affections
• PROCESSUS
Auto-réplicatif ���� permanence d’une lésion transmissibleA étapes : cascade d’évènements ���� étapes critiques
���� facteurs modificateursMécanismes complexes
• Lésion de l’ADN ���� défaut de réparation, avantage sélectif de croissan ce• Phénomènes d’initiation et de promotion• Action génotoxique / épigénétique
• LATENCE LONGUE � Expérimentation animale +++� Phénomène stochastique (seuil ?)���� Facteurs endogènes / exogènes (spécificités ?)
13Master toxico / RM / 2011
TESTS DE CANCEROGENESE
2 ESPÈCES / VOIE ORALE
• VIE ENTIÈRE +++ 2 ans 18 mois
• DÉFINITION OPÉRATIONNELLE : ���� de l’incidence tumorale….. ���� « de la latence»
• = BILAN DES CONSÉQUENCES : Intérêt réglementaire
���� mécanismes non explorés ���� nécessité d’un contrôle pragmatique du résultat fina l
Interactions facteurs modulateurs ? ���� Représentativité des résultats ���� Généralisation ???
• MÉTHODES RIGOUREUSES (BPL) - JUGEMENT SCIENTIFIQUE + ++
• CONCLUSION STATISTIQUE ≠≠≠≠ CONCLUSION BIOLOGIQUE
14Master toxico / RM / 2011
CANCEROGENESE EXPERIMENTALE : Protocole BPL
• CARACTÉRISATION DE LA SUBSTANCE OU DU MÉLANGE
• SÉLECTION DU MODÈLE ANIMAL
• PROTOCOLE
– ECHANTILLONS: effectifs (lots exposés, satellites, témoins)
– DOSES
– VOIES D’ADMINISTRATION
– PÉRIODE D’OBSERVATION
– EXAMENS
• ANALYSE ET INTERPRÉTATION DES RÉSULTATS
15Master toxico / RM / 2011
CANCEROGENESE EXPERIMENTALE : Protocole BPL
• Intérêt du modèle rongeur
– EV courte ���� test vie entière– Entretien facile et économique ���� effectif adéquat (P statistique)– MAIS ….
• Variabilité des taux spontané de tumeurs• Variabilité environnementale (exemple : régime alime ntaire)
RAT• Faible incidence de tumeurs spontanées• Bonne réponse aux cancérogènes avérés•Tumeurs non létales
SOURIS• Taux spontanées de tumeurs variables• Réponse + variable aux cancérogènes avérés• Types histologiques spécifiques
HAMSTER• Faible incidence de tumeurs spontanées• Nombreux résultats négatif
16Master toxico / RM / 2011
CANCEROGENESE EXPERIMENTALE : Protocole BPL
• Intérêt du modèle rongeur : problème des taux de tu meurs spontanées
– VARIABILITÉ INTERSPÉCIFIQUE +++• élevés
– adénomes pulmonaires : souris A– tumeurs du foie : souris C3H (m)– lymphome : souris AKR– tumeurs mammaires : souris C3H (f)– fibroadénomes mammaires : rats (multiples souches)– Leucémies lymphoïdes : rat Fisher
• rares : témoins historiques +++
– VARIABILITÉ ENVIRONNEMENTALE
…. Exemple : régime alimentaire
17Master toxico / RM / 2011
• EFFECTIFS
– Minimum (exposés ; témoins) = 50 / sexe / dose ( ���� si sacrifices : satellites)
– 50 = compromis
• Cancérogènes faibles ?• Taux élevés de tumeurs spontanés
• TEST VIE ENTIÈRE
– évaluer la population à risque +++ (pertes par canni balisme ou toxicitéprécoce…)
– Entretien +++ (conditions ambiantes, température, e ncagements, régime …)
CANCEROGENESE EXPERIMENTALE : Protocole BPL
18Master toxico / RM / 2011
Effet de la réduction de la consommation alimentair e chez le rat
• Comportement : plus actif • Poids des organes : ���� P Absolu & Relatif du Foie & du Rein• Reproduction : Cycle plus régulier, fécondité amélior ée à 1 an • Hormones : ���� Prolactine sérique
• ���� INCIDENCE DES PATHOLOGIE NON NÉOPLASIQUES :
– Dégénérescence graisseuse du foie – Glomérulonéphrites– Néphrocalcinose– Myocardite – Hyperplasies médullosurrénale, parathyroïdienne
• ���� INCIDENCE DES TUMEURS
– ENDOCRINES : Hypophyse, Glande mammaire, Médullosur rénale, Thyroïde (folliculaires, cellules C), Pancréas
– NON ENDOCRINES (Divers organes et tissus )
CANCEROGENESE EXPERIMENTALE : Protocole BPL
19Master toxico / RM / 2011
CANCEROGENESE EXPERIMENTALE : Protocole BPL
Effet du régime alimentaire sur l’incidence tumoral e (rat Wistar)
Accès à la nourriture 6.5h/j 24h/j
Effectif 20 m 20 f 60 m 60 f
Mortalité avant 2 ans 2 4 26 13
% 15 % 32 %
Mortalité par cancer 0 1 10 6
% 2.5 % 13 %
Effectif sacrifié à 2 ans 18 16 34 27
Rats porteurs de tumeurs 0 0 2 3
Incidence globale de cancer 0 % 5 % 20 % 22.5 %
20Master toxico / RM / 2011
CANCEROGENESE EXPERIMENTALE : Protocole BPL
âge en j100 300 500 700 900 1100
100
80
60
40
20
0
%
précoce modéré
sévère
Bilan sur environ 1400 rats SD
Incidence des néphropathies chroniques chez le rat SD en fonction de l’âge
21Master toxico / RM / 2011
CANCEROGENESE EXPERIMENTALE : Protocole BPL
Recommandations pour les doses : au moins 3
• DOSE SUPÉRIEURE ( MTD) : «Toxicité minimale sans autre effet clinique ou pathologique sur l’ E.V. que la mortalité tumorale » : basée en général sur essai 90 j
• DOSE INFÉRIEURE = 1/2 MTD
• DOSES INTERMÉDIAIRES : Fractions de la MTD � Autres données toxico +++
• ÉTUDES SUBCHRONIQUES– si forte pente � « serrer les doses »– si saturation métabolique à faible dose � espacer les doses
• TOXICOCINÉTIQUE +++ si non linéarité– Saturation de la détoxification, activation, réparation ….
– LIMITES DE LA MTD : D >>> EXPOSITION HUMAINE
• Recommandations pour les expositions : 5-7 / 7 j Vie entière
22Master toxico / RM / 2011
CANCEROGENESE EXPERIMENTALE : Protocole BPL
Recommandations pour les expositions
• 3 VOIES PERTINENTES
– ORALE : Nourriture, eau de boisson ±±±± Capsules / Gavage (Volatilité, Odeurs, Goût…)
– CUTANÉE (rarissime en pratique…)
– INHALATION : Concentration fixe (6h/j X 5/7 j ou 22-24 h/j X 7/7 j)
• ENCEINTES Flux d’air dynamique (12-15/h)Distribution uniforme de la substance ….
• CONTRÔLES Débit d’air continu Concentration : ±±±± 15% Moyenne quotidienne T°, humidité, granulométrie …
– ±±±± INTRATRACHÉAL (mais flush, dépôt local, saturation épuration…)
• VOIES NON PERTINENTES : Problème des tumeurs locales
23Master toxico / RM / 2011
CANCEROGENESE EXPERIMENTALE : Protocole BPL
Recommandations pour la durée de suivi
• Vie entière ou majorité E.V. : 18 à 24 mois (souris), 24-30 mois ( rat)
• Durée du suivi conditionne la puissance de détecti on
– suivi < E.V. : moindre valeur (nulle si < 50% E.V.)– mortalité intercurrente précoce +++ : valeur du test = f (mortalité )
• Procédures acceptées
– sacrifice des animaux moribonds– sacrifice terminal à une date correspondant à l’E.V.
• Essai acceptable
– perte (autolyses…) < 10% mortalité totale– survie (tous lots) > 50% ( 80 sem. pour le hamster, 96 sem. pour la souris),
104 sem. pour le rat)
24Master toxico / RM / 2011
CANCEROGENESE EXPERIMENTALE : Protocole BPL
Examens
• Examen clinique quotidien (E.G., mortalité, Poids…), cons. alimenta ire
• Examens paracliniques (à 1 an et terminal ; + fréquents si groupes satelli tes)
• Examen anatomo-pathologique
– moribonds + sacrifiés
– conservation des organes
– Examen histologique• contrôle qualité (rapports, photos, lames…)• n°de tissus examinés• coupes sériées
25Master toxico / RM / 2011
CANCEROGENESE EXPERIMENTALE : Protocole BPL
Examens histopathologiques
• Aorte• Cæcum• Cerveau *• Cervelet• Cœur*• Épididyme*• Œsophage• Estomac (glandulaire et pré-estomac§)• Fémur (et Moelle osseuse)• Foie*• Ganglions lymphatiques*
- Mandibulaires- thoraciques - et mésentériques
• Glandes lacrymales • Glandes mammaires• Glandes salivaires • Hypophyse*• Langue• Intestin
- Duodénum- Iléon - Jéjunum
• Larynx• Moelle osseuse (frottis)• Muscle• Nasopharynx• Nerf sciatique• Œil (nerf optique)• Ovaires*• Pancréas• Peau
• Poumons* • Prostate*• Reins*• Rate* • Surrénales*• Testicules *• Thymus*• Thyroïde* (et para-
thyroïde)• Utérus*• Vagin• Vésicules
séminales*• Vessie• Lésions apparentes,
tumeurs, grosseurs
* Organes pesés
26Master toxico / RM / 2011
CANCEROGENESE EXPERIMENTALE : Protocole BPL
Résultats
Nomenclature
• Bénin : suffixe « ome » (adénome, lipome…..)
• Malin
• Origine épithéliale (ecto ou endodermique) « carcinomes »(carcinome de l ’estomac, hépatocarcinome...)
• Origine mésenchymateuse « sarcome »(fibrosarcome, ostéosarcome, liposarcome…)
27Master toxico / RM / 2011
CANCEROGENESE EXPERIMENTALE : Protocole BPL
Analyse et interprétation de la réponse tumorale
• TYPES DE TUMEURS A CONSIDERER – Ensemble des tumeurs – Types histologiques dans divers organes / tissus
• RESULTATS POSITIFS– Excès significatif de tumeurs (tests / témoins) po ur ≥≥≥≥ 1 dose – +++ si relation dose réponse (mais absente si toxicité comp étitive)
INCERTITUDES :– Excès significatif pour Σ tumeurs (promotion) mais non significatif
pour chaque organe– Taux spontané élevé (spécificité ?)
• ���� TUMEURS RARES +++
• ���� LATENCE ? (nécessiterait sacrifices systématiques & satellites) • Méthode de mesure ???
28Master toxico / RM / 2011
CANCEROGENESE EXPERIMENTALE : Protocole BPL
Analyse et interprétation de la morphologie tumoral e
• SUBDIVISION / REGROUPEMENTS :
– Ni trop (pb de puissance stat) – Ni pas assez (cible s indépendantes) ���� Origine histologique +++ (Carcinomes / Sarcomes)
– Stades prénéoplasiques: Hyperplasies atypiques path ognomoniques +
• PROBLEME DES TUMEURS BENIGNES
– Progression vers la malignité ?– Limites du diagnostic (certaines localisation, déte ction des
métastases…) – Valeur d’alarme :
• Pas de mécanisme spécifique • Rôle de l’hôte +++
29Master toxico / RM / 2011
CANCEROGENESE EXPERIMENTALE : Interprétation
Analyse et interprétation : méthode de relevé
• Par type de tumeur
• Tumeurs multiples : Biais possibles
– ���� du n°de tumeurs / Animal ≠≠≠≠ ���� n°d’animaux porteurs de tumeurs
– ���� Létalité : ���� apparente du nombre de tumeurs
– Difficulté du dénombrement si tumeurs multiples et i nvasives
���� Préférer TBA à N°Tumeurs /Animal
• Nombre d’animaux soumis au risque
Survie des lots +++ : biais de longévité ? (apparent ou non)
���� Corriger pour la mortalité intercurrente (méthodes ≠≠≠≠ selon les circonstances d’observation des tumeurs)
30Master toxico / RM / 2011
CANCEROGENESE EXPERIMENTALE : Interprétation
ANIMAL PORTEUR
DE TUMEUR (T)
ANIMALSAIN (N)
MORT PAR AUTRECAUSE QUE TUMEUR (MNT)
MORT PAR TUMEUR (NT)
Biais de mortalité intercurrente
• TUMEURS FATALES : « Death rate method » : Comparaison du taux de mortalité par tumeur, spécifique de l’âge, entre les survivants des lots
• CONTEXTE INDEPENDANT DE LA MORTALITE : « Onset rate method »Comparaison du taux de détection de tumeurs chez le s survivants des lots indemnes de tumeurs
• TUMEURS INCIDENTELLES : « Prevalence method » : Comparaison par tranche d’âge de la prévalence de tumeurs à l’autops ie des animaux morts d’autres causes
31Master toxico / RM / 2011
CANCEROGENESE EXPERIMENTALE : Interprétation
Distinction tumeurs fatales / non fatales ���� Classement des contextes d’observation (CIRC)
0. Sacrifice programmé (n’inclut pas celui des moribonds)
1. Accidentel : Mort (ou sacrifice) par affection non liée à la tum eur
2. Probablement accidentel : incertitude sur 13. Probablement fatal : incertitude sur 4
4. Fatal : mort (ou sacrifice) liée à la tumeur ( métastases, infection…)
5. Indépendant de la mortalité : tumeurs directement détectables àl’examen
• EXEMPLES– lymphomes (en général 4), adénomes (en général 1)– hépatomes, tumeurs pituitaires : 1 à 4– tumeurs bénignes 0 à 2 (exceptions); tumeurs maligne s : 0 à 4
32Master toxico / RM / 2011
CANCEROGENESE EXPERIMENTALE : Interprétation
ANIMAL SAIN
MORT PAR TUMEUR
MORT PAR AUTRECAUSE QUE TUMEUR
PORTEUR DE TUMEUR
Différentes méthodesd’analyse statistique
Exemple : cas du talc sur 100 souris / lot
TEMOINS
15 mois
18 mois
Total
6 tumeurs
64 tumeurs
70 tumeurs
18 tumeurs
32 tumeurs
50 tumeurs
TALC
20 décès 60 décès
40 décès80 décès
100 décès100 décès
0.3 0.3
0.8 0.8
0.7 0.5
33Master toxico / RM / 2011
Mécanismes de cancérogenèse épigénétique : tumeurs rén ales
αααα2µµµµ-globuline et cancer du rein ���� tumeurs du rein chez le rat mâle
Tumeurs
αααα2µµµµ-globuline
- synthèse hépatique chez rat mâle à la puberté(sauf souche NBR )
- Excrétion glomérulaire- 50% réabsorbée TCP par endocytose- Partie réabsorbée dégradée par le lysosome- ���� accumulation dans le lysosome- Nécrose cellulaire ���� prolifération cellulaire
���� non transposable à l’homme
34Master toxico / RM / 2011
Mécanismes de cancérogenèse épigénétique : tumeurs d e la thyroïde
Augmentation de sécrétion d’hormones trophiques ���� tumeurs de la thyroïde (rat)
Tumeurs
Inducteur enzymatique
� Glucuronyltransférase
Foie� glucuronoConjugaison
���� T3,T4
T4,T3
Rat : Absence de TBG
Forte fraction libre T3,T4
� TSH
Prolifération Cellules
folliculaires
���� non transposable à l’homme
35Master toxico / RM / 2011
Mécanismes de cancérogenèse épigénétique : tumeurs d e la thyroïde
Augmentation de sécrétion d’hormones trophiques ���� tumeurs de la thyroïde (rat)
Tumeurs
Inhibiteurde la
peroxydase
���� transposable à l’homme
� TSH
���� T3,T4
T4,T3
Stimulation thyroïdienne
Prolifération Cellules
folliculaires
36Master toxico / RM / 2011
« Relevance » des tumeurs de la thyroïde
GÉNOTOXIQUES
NON GÉNOTOXIQUES
Inducteurs enzymatiques foie (PCB, paraffines chlorées)
� UDPG � � TSH Rat : tumeursHomme: compensation par réservoir TBG
Inhibiteurs 5‘ monodésiodase(amiodarone)
Pas de conversion T4�T3 � � TSH
Rat : tumeursHomme : stimulation thyroïde
Inhibiteurs capation de l’iode(thiocyanate)
� Hormones � � TSHRat : tumeursHomme : relation carence iode – tumeurs ???Inhibiteurs peroxydase
(amitrole)� Organification de l’iode � � Hormones
Agonistes récepteurs TSH TSH normale ou �� T3 et T4
Inhibiteurs sécrétion hormones (iode, lithium)
� T3 et T4 � � TSH Toxicité +++ tumeurs ???
37Master toxico / RM / 2011
Mécanismes de cancérogenèse épigénétique : tumeurs d u testicule
Effets sur les gonadotrophinesAntiandrogènes ���� tumeurs testiculaires (rat)
���� SécrétionLH
Tumeurs
Anti androgène
StimulationCellules de Leydig
testicule
Axe hypothalamohypophysaire
���� LHRH
38Master toxico / RM / 2011
MECANISMES DE CANCEROGENESE
Non génotoxique (épigénétique)Possibilité de seuil
Induction enzymatique,Prolifération cellulaire, cytotoxicité, Inhibition de l’apoptose …
Tumeurs du Foie• induction de la prolifération des peroxisomes• fixation au récepteur Ah
Tumeurs de la thyroïde• inhibition : capture d’iode , peroxydase• accélération du métabolisme hormonal
Stimulation de l’UDP glucuronyl transféraseAugmentation de l’excrétion des hormonesAugmentation de la sécrétion de TSH
Tumeurs du testicule• interférence sur boucle testostérone-LH
Tumeurs du rein• accumulation des gouttelettes hyalines• cytotoxicité et prolifération cellulaire
Spécificité de l’animal
Fréquentes chez rongeursSouris B6C3F1
Mécanisme différent chez l’homme (transport protéique)
Taux spontané élevé chez le rat Fisher 344 Tumeur rare chez homme
Peu prédictif pour l’homme
39Master toxico / RM / 2011
TESTS DE CANCEROGENESE (interprétation)
MUTAGENÈSEPositive Négative
Cancérogenèse rongeur négative
Cancérogenèserongeur positive
Cancérogenèse rongeur positive
Cancérogenèse rongeur négative
Exposition systémique
Non acceptable Complémentde mutagenèse
NégatifEtude du
mécanisme
Mécanisme non
extrapolable
Mécanisme ? ou extrapolable
Forte Faible
Pas de classementFS = 100
Réévaluationcancérogenèse
Classement R40FS = 200 à 1000
Pas de risquePour l’homme
40Master toxico / RM / 2011
CANCEROGENESE EXPERIMENTALE : MÉTHODE NOAEL
APPROCHE TOXICOLOGIQUE TRADITIONNELLE APPLICABLE AU X CANCEROGENES SI HYPOTHESE DU SEUIL ACCEPTEE OU IMPL ICITE
• DETERMINATION DU NOEL (NOAEL) OU DU LOEL (LOAEL)
• APPLICATION D ’UN FACTEUR DE SECURITE POUR DETERMINE R UN NIVEAU ACCEPTABLE D’EXPOSITION
Facteur de sécurité variable
� types d’effets � Incertitudes (toxico-cinétique, qualité de données…)
10 : HYPERSENSIBILITE INDIVIDUELLE
10 : EXTRAPOLATION INTERSPECIFIQUE
10 : PAS D’EXPERIMENTATION CHRONIQUE
1-10 : AUTRES : jugement scientifique
41Master toxico / RM / 2011
NOAELSouris-18 mois
Risque pour le consommateur Fixation de la Dose JournaliFixation de la Dose Journali èère Admissible (DJA)re Admissible (DJA)
Dose journalière de m.a., prise sur la vie entière, sans risque pour le consommateur
NOAELrat-28j
NOAELrat-90j
NOAELchien-90j
NOAELchien-1 an
NOAELRat –2 ans
NOAELRat-repro.
NOAELRat-térato
NOAELlapin-térato
NOAEL leplus bas
Espèce la Plus sensible
DJA (mg/kg/j)
Pas d’effet critique
mg/kg/j
Effet critique
Facteurde sécurité 100200 à 1000
MOS > 200 à 1000
CANCEROGENESE EXPERIMENTALE : MÉTHODE NOAEL
42Master toxico / RM / 2011
• LOAEL (Lowest Observed Adverse Effect Level) = dose la plus faible induisant une augmentation statistiquement significative d’effets indésirables
• NOAEL (No Observed Adverse Effect Level) = dose la plus élevée (dans la gamme de doses testées) sans différence statistiquement significative d’effets .
MÉTHODE NOAEL
Dose
Effet
NOAELNOAELNOAELNOAEL
LOAEL
43Master toxico / RM / 2011
�Avantages :
• Concept simple • Mise en ouvre facile
�Inconvénients :
• Pas d’estimation si absence de NOAEL • Une seule dose prise en compte• Pas d’intervalle de confiance• Niveau d’effet implicite
MÉTHODE NOAEL
44Master toxico / RM / 2011
MÉTHODE NOAEL (limitations)
NOAEL vrai
NOAELobservé
LOAEL Vrai
LOAEL observé
45Master toxico / RM / 2011
CANCEROGENESE EXPERIMENTALE : alternatives au NOAEL
Modélisation de l’extrapolation aux faibles doses
46Master toxico / RM / 2011
• BMD (benchmark dose) calculée à partir de la relation dose - réponse chez l’animal = dose associée à un niveau de réponse fixé a priori, généralement à 1, 5 ou 10 % par défaut (selon le « Benchmark dose Technical Guidance Document » de l’US EPA).
• BMDL (lower benchmark dose) : limite inférieure de l’intervalle de confiance à 90 ou 95 %
dose
Courbe dose-réponse
Limites del ’intervalle de confiance de la courbe dose-réponse
% effet
0
BMR 10 %
BMD10L95 BMD10
MÉTHODE BMD
47Master toxico / RM / 2011
� Avantages :
• Exploitation de l’ensemble des données expérimental es• Incertitude quantifiable par un intervalle de confi ance
� Inconvénients :
• Peu utilisée en Europe• Difficultés inhérentes au choix du modèle mathémati que•Travail en collaboration avec des statisticiens
MÉTHODE BMD
48Master toxico / RM / 2011
Construction :Construction :
• Choix d’un modèle de relation dose-réponse : parmi les modèles proposés dans l’application informatique
• Ajustement des modèles aux données expérimentales- Méthode du « Maximum de Vraisemblance »
• Sélection du modèle le plus adapté aux données
• Choix d’un niveau d’effet : 1%, 5% ou 10%
• Choix de la borne de l’IC pour la valeur retenue : 95 % ou 90 %
MÉTHODE BMD
49Master toxico / RM / 2011
BMR 0.1
Points verts: données expérimentales
Courbe bleue:limite inférieure de l’intervalle de confiance de la courbe dose-réponse
BMDBMDL
Courbe rouge:Modélisation mathématique de la courbe dose-réponse
Logiciel(US EPA) BMD version 1.4.1c
50Master toxico / RM / 2011
CANCEROGENESE EXPERIMENTALE : évaluation du risque
Etablissement de la marge d’exposition (MoE) : comp araison avec l’exposition humaine
= outil de gestion et non de calcul du risque