02 mar 2022

Une solution informatique pour évaluer la toxicité des produits chimiques

Des modèles et des outils informatiques permettant de prédire avec précision la toxicité de certains produits chimiques sont désormais disponibles. Ils pourraient permettre aux secteurs industriels de garantir l’innocuité de leurs produits pour les consommateurs et l’environnement.Les industries pharmaceutiques et cosmétiques consomment de grandes quantités d’énergie et produisent d’énormes quantités de déchets. S’ils ne sont pas éliminés correctement, certains produits chimiques utilisés au cours de la production, tels que les solvants, peuvent se retrouver dans le sol ou dans l’eau.

«En outre, notre corps excrète des produits chimiques, issus des produits pharmaceutiques et cosmétiques, qui finissent dans les égouts», explique Rafael Gozalbes, coordinateur du projet Eco-CosmePharm et directeur général de ProtoQSAR, en Espagne.

«Toutes les stations d’épuration des eaux usées ne sont pas conçues pour éliminer ces produits chimiques. De sorte que des produits finis pharmaceutiques et cosmétiques peuvent être rejetés dans l’environnement aquatique.»

Il est essentiel d’identifier les produits chimiques qui induisent des effets nocifs sur la vie aquatique si nous voulons remédier efficacement à cette situation. Le principal défi auquel nous sommes confrontés réside dans le fait que les tests de toxicité peuvent s’avérer coûteux et prendre beaucoup de temps.

Dépistage de la toxicité

Le projet Eco-CosmePharm, qui a été entrepris avec le soutien du programme Actions Marie Skłodowska-Curie, entendait faire appel à la technologie pour offrir une alternative pratique et rentable aux tests en laboratoire.

«Notre objectif était d’identifier de manière informatique l’impact des produits pharmaceutiques, cosmétiques et solvants potentiellement dangereux», explique Rafael Gozalbes. «Pour ce faire, nous avons fait appel à l’analyse des données et à la chimio-informatique pour déterminer les niveaux de toxicité pour l’homme et l’environnement.»

Le projet a employé une puissante technique informatique pour la prédiction des propriétés, appelée relation quantitative structure-activité (QSAR). Cette technique utilise des algorithmes d’apprentissage automatique pour comprendre les caractéristiques ou les modèles structurels responsables des propriétés des molécules (dans ce cas, la toxicité aquatique).

«Les modèles QSAR multitâches que nous avons construits ont ensuite été utilisés pour passer au crible les produits pharmaceutiques et cosmétiques commercialisés, afin d’identifier les produits chimiques potentiellement dangereux pour la vie aquatique», ajoute Pravin Ambure, boursier Marie Skłodowska-Curie. «Quelque 35 produits chimiques ont été sélectionnés, et leur niveau de toxicité a été validé en laboratoire afin de confirmer la précision de la modélisation.»

Les modèles mis au point dans le cadre du projet Eco-CosmePharm sont «multitâches», en ce sens qu’ils peuvent prendre en compte un certain nombre de paramètres et de variables, telles que les conditions aquatiques. Cela signifie que les scientifiques peuvent adapter les modèles aux conditions spécifiques qui les intéressent.

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