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IV/ Magazine de la recherche européenne N° 47 - Janvier 2006: "Le no man's land des radiations à faibles doses" (Source ADIT, février 2006)
Irradiation. Le mot évoque d'abord les conséquences effrayantes des bombes nucléaires et de la catastrophe de Tchernobyl, mais il appartient aussi à l'arsenal thérapeutique (imagerie, soins contre le cancer…). Plus subrepticement, il concerne notre environnement quotidien, siège d'une multiplicité croissante de radiations ionisantes à faibles doses d'origines naturelles ou technologiques, jugées sans danger car très largement inférieures au seuil de sécurité admis. Les conséquences réelles et à long terme de ce bruit de fonds demeurent cependant mystérieuses. Elles sont explorées par les recherches fondamentales du projet Risc-Rad.
 
    Selon le Comité scientifique des Nations unies sur les effets des radiations atomiques (UNSCEAR - souligné par nous), les rayonnements naturels du Soleil et de la Terre transmettent à chaque individu environ 2,4 milli-Sievert(1) (mSv) par an. Les activités humaines nous exposent à une dose supplémentaire de radiations, en particulier les techniques de pointe de diagnostic médical non invasif (radiographie, CT-scanner) de plus en plus répandues dans les pays industrialisés. L’UNSCEAR estime à environ 1,2 mSv/an la dose individuelle moyenne reçue dans ce cadre.
    Quant aux impacts actuels de Tchernobyl, des essais nucléaires atmosphériques et de la production d’électricité par les centrales nucléaires, ils ne représentent plus que des proportions infimes, respectivement de 0,002, 0,005 et 0,0002 mSv. Toutes ces radiations sont donc peu élevées par rapport au seuil(?2) d’environ 100 mSv en deçà duquel elles n’ont pas d’effets cancérogènes établis.

Environnement, activité, héritage…
    Les effets biologiques des multiples expositions à faibles doses représentent cependant un no man’s land car il n’est pas possible d’en connaître les conséquences directes sur la santé. Ceux-ci sont trop faibles pour être dégagés du bruit de fond constitué par le pourcentage important de cancers. En revanche, certaines populations sont plus exposées que d’autres selon leur lieu d’habitation (divers terrains de type granitique ont une concentration naturelle en substances radioactives jusqu’à 100 fois supérieure à la moyenne) ou selon leur activité professionnelle. Les travailleurs du nucléaire, les chercheurs en laboratoire, le personnel navigant des compagnies aériennes, à plus forte raison les astronautes, les professions médicales et d'autres métiers reçoivent des doses de radiations plus élevées. Les scientifiques ont également constaté que la sensibilité de l’organisme face aux radiations diffère selon les individus, au même titre que la sensibilité aux UV solaires. Ces différences pourraient provenir d'une configuration particulière de certains gènes prédisposant au développement de cancers radio-induits.

A la recherche du chaînon manquant
    C'est dans cette installation prototype qu'a été mis au point le procédé de retraitement des combustibles usés par colonnes pulsées encore en cours à La Hague (FR):

    Les hypothèses formulées par les scientifiques se heurtent à un obstacle : on comprend mal les liens entre les effets précoces des radiations – provoquant des dommages sur les brins d’ADN – et les effets à long terme – le développement de cancers, qui est un processus complexe et long. Ce chaînon manquant de connaissance est l’objet des recherches du projet intégré européen Risc-Rad.
    Selon Laure Sabatier, coordinatrice du projet, "il est nécessaire de comprendre en profondeur les mécanismes de la cancérogenèse radio-induite pour arriver à faire la part de la variation individuelle dans la réponse de l’organisme aux radiations." Si cette variation joue un rôle marginal dans le cas d’irradiation forte, elle pourrait être déterminante dans la réponse liée aux faibles doses et doit être prise en compte pour quantifier le risque associé. Cette approche pourrait, à terme, suppléer aux limites des études épidémiologiques sur lesquelles sont basées les normes de radioprotection actuelles.

     Margot Tirmarche, de l’Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire français, a participé, quant à elle, à une vaste étude épidémiologique menée par le Centre international sur le cancer auprès des travailleurs du nucléaire, publiée en juin dernier dans le British Medical Journal. Elle explique que "les résultats de cette étude, menée sur une population dont on connaît avec précision les doses reçues, montrent une relation de proportionnalité entre le cumul de doses et l’augmentation du risque. Des facteurs génétiques sont certes pris en compte quand on étudie la courbe de distribution dose/effet dans une étude épidémiologique, mais ils sont mêlés à l’exposition à d’autres agents toxiques. Les spécialistes de la biologie moléculaire ne sont pas, à l’heure actuelle, en mesure de nous dire quels facteurs génétiques il faut isoler."
    Le challenge de Risc-Rad est de combler ce manque et d’identifier les gènes candidats jouant un rôle dans la susceptibilité à développer un cancer radio-induit et de tester leur validité sur des modèles animaux. "Une fois qu’on aura trouvé ces gènes, on pourra chercher, dans la population, les polymorphismes correspondants, c’est-à-dire les différentes variantes de ces gènes", précise Laure Sabatier.

Melting-pot disciplinaire
    Cet objectif ambitieux nécessite de faire travailler ensemble des scientifiques de spécialités et de cultures différentes: des radiobiologistes espagnols, des cancérologues italiens, des modélisateurs allemands, etc. La qualité du pilotage du projet devient une question cruciale pour sa réussite, au même titre que la qualité scientifique des équipes. "En tant que projet intégré, Risc-Rad se particularise par sa taille et la diversité des sujets qui sont étudiés. Il comprend également une part de flexibilité. Ses objectifs et sa stratégie sont discutés tous les ans lors de la définition du nouveau plan de mise en oeuvre", souligne la coordinatrice du projet. L’enjeu du management de Risc-Rad est d’associer les progrès de la recherche sur le cancer et la participation de la science à la question sociétale du risque individuel lié aux faibles doses.

Le projet Risc-Rad
   Risc-Rad (Radiosensitivity of Individuals and Susceptibility to Cancer Induced by Ionizing Radiations) a débuté en janvier 2004 pour une durée de quatre ans. Financé par l'Union à hauteur de 10 millions € dans le cadre des activités Euratom du sixième programme-cadre, il réunit 33 laboratoires de 11 pays européens, soit environ 380 personnes dans les différents domaines de recherche qu’il faut mobiliser pour comprendre les mécanismes de la cancérogenèse radio-induite. Cinq thèmes de recherche sont étudiés : les effets immédiats de radiations au niveau moléculaire et mécanismes de réparation, la transmission des dommages radio induits, la cancérogenèse, les facteurs génétiques de susceptibilité aux cancers radio induits et les modélisations mathématiques de la quantification du risque associé aux radiations à faibles doses.

Cancérogenèse radio-induite
   Même à faibles doses, les radiations ionisantes, sous forme d'ondes (rayons X et gamma) ou de particules (alpha et bêta), sont des rayonnements pénétrants, capables d’arracher un électron aux atomes ou molécules du milieu à travers lequel ils se propagent, et d'ainsi les transformer en ions électriquement chargés. Elles agissent sur les cellules de l’organisme en provoquant des lésions de l’ADN, vecteur de l’information génétique. De ce fait, ou les cellules irradiées meurent – cette propriété est utile lors du traitement des cancers par radiothérapie – ou des mécanismes biologiques spécifiques réparent les lésions de l’ADN. Ces réparations ne sont pas exemptes d’erreurs. A long terme, la transmission de ces dommages aux descendantes des cellules irradiées et la multiplication des aberrations chromosomiques peuvent entraîner le développement de cancers. L’action des radiations peut donc être bénéfique et néfaste : leur utilisation contrôlée requiert la connaissance précise de leurs effets.
(1) Le Sievert, unité par laquelle on exprime les effets des radiations sur le vivant, permet de calculer la dose effective reçue par un individu en prenant en compte la différence d’agressivité entre les divers types de radiations et de radiosensibilité des organes.
(2) Ce "seuil" qui est justement le propos de notre dossier FAIBLES DOSES!...