L'approche métabolomique non ciblée pourrait être très prometteuse pour la biosurveillance humaine des expositions multiples aux produits chimiques en santé au travail : développement et applications

Introduction : En milieu de travail, la plupart des travailleurs sont exposés à plusieurs substances chimiques d'intérêt professionnel. L'évaluation de l'exposition est souvent basée sur des méthodes analytiques quantitatives ciblées permettant la mise en place de mesures de prévention pour réduire les risques d'exposition. Cependant, ces approches, couramment utilisées, sont limitées par le nombre de composés/métabolites prédéfinis. Elles ne sont pas adaptées au suivi des travailleurs exposés à plusieurs substances, qui représente le scénario d'exposition le plus courant sur le lieu de travail. En effet, il est à noter que la toxicité de "cocktails" de produits chimiques peut différer de celle d'une seule substance chimique. Par conséquent, des efforts accrus et le développement d'approches plus adaptées et innovantes sont nécessaires pour évaluer les expositions multiples. Le développement récent de la métabolomique par chromatographie en phase liquide couplée à un instrument de spectrométrie de masse à haute résolution (LC-HRMS) fournit des informations importantes dans ce contexte. Pour toutes ces raisons, l'objectif principal de cette étude est le développement d'approches de dépistage suspectes et non ciblées (SS/NTS) pour la détection d'expositions multiples en santé au travail.
Matériel et méthodes : Nous avons développé une première méthode LC-MS utilisant une colonne HILIC dédiée aux molécules polaires en modes d'ionisation positive et négative pour l’acquisition des données métabolomiques de haute qualité à partir des échantillons urinaires. La méthode a été testée et validée avec une petite cohorte de 200 échantillons biologiques comme preuve de principe d’application en sécurité et la santé au travail. De plus, pour améliorer la procédure d'identification des molécules détectées qui représente l'étape la plus difficile de l'approche NTS, nous développons une base de données interne.
Résultats et discussion : Une répétabilité très satisfaisante des temps de rétention (tr), d'intensité de pic et de la précision en masse, a été démontrée tout au long de l'étude des 200 échantillons biologiques. Les données LC-MS générées seront traitées dans une prochaine étape en utilisant MS-DIAL pour l'extraction des pics, l'alignement et l'identification des ions en utilisant la base de données interne en cours de développement. En outre, plus de 600 composés standards endogènes seront acquis avec la méthode LC-MS développée. Dans une prochaine étape, cette base de données sera enrichie par de nombreux xénobiotiques rencontrés sur le lieu de travail.
Conclusions : L'approche NTS permet la caractérisation d'échantillons biologiques et la détection de biomarqueurs d'exposition et de leurs effets biologiques précoces associés ; elle permet également des classifications de groupes basées sur des molécules discriminantes et la découverte de métabolites inconnus. Par conséquent, ces approches peuvent être très utiles pour les programmes de sécurité et de santé au travail dans lesquels le métabolome complet des travailleurs serait acquis, ce qui permettrait d'identifier les substances chimiques préoccupantes. En outre, une enquête a posteriori pourrait être effectuée à tout moment, ce qui permettrait de répondre immédiatement à toute question sans avoir à enquêter à nouveau dans les usines.