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Toxalim

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Recherches

Nos recherches

Étude et caractérisation des substances génotoxiques – Analyse des effets des substances génotoxiques et développement d'essais de génotoxicité et de biotraceurs.

Contexte

Les cellules du tractus digestif en premier lieu, puis celles des autres tissus après passage systémique, sont susceptibles d'être endommagées par des agents génotoxiques - provenant de contaminants alimentaires ou de génotoxines formées dans l'intestin par la flore commensale ou des pathogènes.

Objets de recherche

De façon générale, les cellules protègent leur matériel génétique afin de maintenir leurs activités. Parmi les dommages de l’ADN, induits directement ou non, on retrouve des modifications des bases (adduits, oxydation…) et/ou des cassures de l’ADN (cassures simple-brin ou double-brin). Les cassures double-brin (CDB) sont considérées comme la forme la plus toxique des dommages de l’ADN.
Un lien de causalité a été établi entre les dommages à l’ADN, la mutagénèse et la cancérogenèse. Par exemple:

  • (i) l’aflatoxine B1, qui forme des adduits sur les guanines, est un hépato carcinogène reconnu ;
  • (ii) certains pesticides, induisant probablement des dommages à l’ADN par oxydation des bases, sont carcinogènes ;
  • (iii) récemment, la colibactine, substance produite par des bactéries dont certaines E. coli commensales, a été décrite comme agent génotoxique, probablement via la production de CDB bien que le mécanisme n’ait pas été totalement caractérisé.

Il est donc important de contrôler l’exposition aux génotoxiques et de suivre les dommages à l’ADN qui en résultent.

Pour ce faire, nous étudions et caractérisons les substances génotoxiques (pesticides, nanoparticules, génotoxines,…) par divers essais (essais comètes, analyse des dommages à l’ADN par différents biomarqueurs – γH2AX, 53BP1). Nous nous intéressons également aux effets cellulaires des génotoxiques, en analysant en particulier les destinées cellulaires (persistance ou réparation des dommages, points de contrôle du cycle cellulaire, apoptose, sénescence…). Enfin, nous sommes fortement impliqués dans le développement d’essais de génotoxicité et de biotraceurs, afin de suivre les effets des substances génotoxiques dans les cellules vivantes et en temps réel.

Enjeux

Pour ce faire, nous étudions et caractérisons les substances génotoxiques (pesticides, nanoparticules, génotoxines,…) par divers essais (essais comètes, analyse des dommages à l’ADN par différents biomarqueurs – γH2AX, 53BP1). Nous nous intéressons également aux effets cellulaires des génotoxiques, en analysant en particulier les destinées cellulaires (persistance ou réparation des dommages, points de contrôle du cycle cellulaire, apoptose, sénescence…). Enfin, nous sommes fortement impliqués dans le développement d’essais de génotoxicité et de biotraceurs, afin de suivre les effets des substances génotoxiques dans les cellules vivantes et en temps réel.

Outils

Nous proposons de développer des outils pour suivre les dommages à l’ADN, en particulier les CDB. La formation de foci γH2AX (histone H2AX phosphorylée) est le test le plus sensible pour détecter les CDB de l’ADN, mesurer l’intégrité du génome, et est donc très utilisé. Les CDB pouvant être générées directement ou indirectement (arrêt des fourches de réplication face aux lésions) après différents stress génotoxiques, le suivi dynamique de la formation de foci γH2AX permettra de déterminer le potentiel génotoxique d’un composé administré aux cellules en culture. Ainsi, le marqueur γH2AX est un outil à très fort potentiel, pour de nombreuses applications autant en santé humaine que dans la protection de l’environnement. Nous travaillons donc au développement d’un biotraceur γH2AX pour étudier les CDB en temps réel et dans les cellules vivantes (projet soutenu par un financement ANR). Nous mettons également en place des essais cellulaires pour caractériser les mécanismes de génotoxicité (types de dommage à l’ADN, mécanismes de réparation impliqués) des substances testées.

Positionnement de nos travaux

En accord avec les objectifs de l'UMR 1331 TOXALIM, nos travaux de recherche visent à apporter des réponses aux questions actuellement soulevées concernant l’effet sur la santé de l’exposition à des génotoxiques, ainsi que des outils permettant de caractériser de telles substances.
Nos travaux contribuent principalement aux axes stratégiques définis par l’INRA:
· axe B : améliorer l’alimentation humaine, préserver la santé des consommateurs
· axe D : développer les recherches et produire les données génériques pour la connaissance du vivant.