Environnement et cancer du poumon : la spectroscopie laser (LIBS) au service du centre régional de consultation de pathologie professionnelle et environnementale (CRPPE) pour rechercher in situ la silice et les métaux cancérigènes inhalés. Etude

Objectif(s) de la recherche et intérêt pour la santé publique

Finalité de l'étude

Objectifs poursuivis

Domaines médicaux investigués

Bénéfices attendus

Cancer du poumon et environnement
Les poumons sont l’une des principales interfaces entre l’homme et son environnement. Chaque jour, nous inhalons différentes substances particulaires et gazeuses, et la pollution de l’air soulève de graves préoccupations en santé publique. Les expositions professionnelles et environnementales (P/E) à des agents inhalés toxiques participent à la survenue et à la gravité de nombreuses pathologies respiratoires chroniques dont les cancers broncho-pulmonaires, ou CBP (environ 388,000 morts en Europe chaque année). On estime que les expositions P/E contribuent au moins à 15% des CBP chez l’homme et 5 % chez la femme. Ces pourcentages suggèrent que des milliers de personnes souffrent de cancers pulmonaires liés aux expositions P/E. Parmi les différentes expositions responsables possibles, au-delà de l’amiante, des particules diesel ou de composés organiques comme les HAP, celle liée aux composés métalliques est relativement ubiquitaire, mais éminemment variable en termes qualitatifs et quantitatifs (depuis les traces dans l’environnement à des concentrations atmosphériques parfois majeures en milieu professionnel). Il est aujourd’hui bien établi que de nombreux métaux sont carcinogènes pour l’homme, ou probablement carcinogènes pour l’homme, induisant des cancers variés, dont les cancers du poumon.
Notamment, l’exposition aux éléments As, Be, Cd, Cr, Ni tout comme l’exposition à des poudres de carbure de tungstène-cobalt (W-Co), l’exposition aux fumées de soudure ou à la silice cristalline (SiO2), peut être à l’origine de la survenue de CBP (toutes ces expositions étant classées cancérogènes certains par le CIRC pour le poumon).
Imputabilité professionnelle des CBP
Les contributions respectives des facteurs comportementaux, professionnels et environnementaux ne sont pas aisées à quantifier au niveau individuel, mais peuvent néanmoins être estimées. C’est notamment l’un des rôles des CRPPE (centres régionaux de consultation de pathologie professionnelle et environnementale), qui utilisent pour cela une démarche probabiliste, intégrant les expositions identifiées lors de l’interrogatoire, l’intensité, la durée et le risque relatif associé à ces dernières.
Idéalement, les médecins des CRPPE, les pneumologues, et les pathologistes, devraient pouvoir rechercher la présence d’agents exogènes métalliques dans les poumons de leurs patients. En réalité, de telles investigations ne sont pratiquement jamais réalisées en routine par manque de temps et de technologie adaptée.
L’utilisation de biomarqueurs d’exposition aux poussières et aux particules minéralo-métalliques pourrait enrichir tant l’expertise des dossiers individuels, que la connaissance en identifiant des profils d’exposition en faveur d’une signature professionnelle des CBP. En effet à ce jour, ni l’histologie, ni la recherche de marqueurs ne reflètent réellement la présence de métaux dans les tissus pulmonaires. De même, les analyses minéralogiques ne sont réalisées que rarement sur des biopsies pulmonaires, et elles sont limitées à l’analyse de particules de taille micrométriques.
LIBS
Les récents développements réalisés dans le domaine de l’imagerie élémentaire LIBS (laser-induced breakdown spectroscopy) constituent un outil très prometteur pour identifier la présence de métaux in situ dans les tissus, et pour répondre à de nombreuses problématiques médicales.
Le projet K-LUNG-LIBS est une étude exploratoire, qui vise à caractériser a posteriori, à partir des tissus pulmonaires déjà collectés chez les patients atteints de cancer du poumon, les expositions pulmonaires à des composées minéralo-métalliques, et en particulier ceux reconnus comme cancérigènes pour le poumon, et à établir des signatures différenciées selon plusieurs types d’expositions professionnelles, ainsi qu’une signature spécifique en lien avec le tabagisme indépendamment de toute exposition professionnelle.
Dans cette étude, nous sélectionnerons des échantillons pulmonaires de patients exerçant la profession de maçon ou de soudeur car ce sont les deux catégories professionnelles les plus à risque vis-à-vis de CBP. L’analyse multi-élémentaire LIBS sera combinée à une étude avec un algorithme d’IA en développement (nommé IFF)