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Documents du débat
Cahiers d'acteurs
Les cahiers d'acteurs du débat public sont des contributions écrites d'acteurs du débat public, institutionnels ou associatifs, édités par la CPDP au cours du débat. Ils permettent d'éclairer le public, sur des questions touchant les nanotechnologies.
IReSP
Institut de Recherche en Santé Publique
« Risques pour la santé des nanotechnologies »
Groupe de Travail de l’IReSP
Le GIS-Institut de Rechercheen Santé
Publique, créé en 2007, répond à la volonté de ses institutions
partenaires (opérateurs de la recherche en Santé Publique, ministères
de tutelle, agencesde sécurité sanitaire et caisses d’assurance maladie) de développer et de promouvoir la recherche en Santé Publique. Les thématiques soutenues sont : (1) fonctionnement du systèmede santé, (2) politiques publiques et santé et (3) interactions entre les déterminants de la santé.
Les
nano-objets intentionnellement manufacturés posent des questions de
santé publique tout à fait nouvelles. On ne sait pas, de façon
routinière et normalisée, en mesurer la taille ; ils sont susceptibles
de ré-arrangements qui en modifient la configuration, la taille et les
propriétés ; on ne connaît pas l’ensemble des modifications
physiologiques et pathologiques qu’ils sont susceptibles d’engendrer.
Enfin, il est pour le moment très difficile d’en connaître les sites de
production et de transformation, encore moins les conditions et
l’importance de l’utilisation, donc d’identifier les personnes
potentiellement exposées, les niveaux et les voies d’exposition.
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L’étude des conséquences potentielles de leur production et de leur
utilisation constitue donc un vrai sujet de recherche, de la
toxicologie à l’épidémiologie et la santé publique. En 2006, la
Direction générale de la santé a demandé à l’Institut de Recherche en
Santé Publique (IReSP) d’évaluer la faisabilité d’un dispositif de
compréhension et de surveillance des effets sur la santé d’une
exposition professionnelle aux nanomatériaux intentionnellement
produits.
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Toxicologie
Les nanotechnologies sont
définies comme l’ensemble des techniques visant à concevoir,
caractériser et produire des matériaux à l’échelle du nanomètre dans au
moins l’une de leurs dimensions. Ces nanomatériaux sont eux-mêmes
constitués de nano-objets tels que des nanoparticules, des nanofibres
ou des nanotubes. Leur dimension nanométrique leur confère, du fait des
lois de la physique quantique s’exprimant essentiellement à l’échelle
nanométrique, de nouvelles propriétés physico-chimiques et des
comportements inédits. |
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Les applications des nanotechnologies sont
multiples en cosmétologie, dans l’industrie, ou encore en médecine. La
production et l’utilisation des nanomatériaux vont connaître une
croissance très importante dans les années à venir. Des inquiétudes
sont cependant émises sur les effets potentiels à court et à long terme
des nanoparticules sur la santé, et sur leur biodégradabilité. Ces
questions sont motivées par la connaissance des effets toxiques sur la
santé des particules micrométriques de la pollution atmosphérique, et
par la crainte de voir ces effets s’amplifier du fait de la
nanodimension de ces nouveaux matériaux.
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Les études sur
les effets toxicologiques des nanomatériaux sont relativement récentes.
Il s’agit essentiellement d’études expérimentales réalisées in vitro
(sur cellules en culture) et in vivo (sur des animaux exposés par
différentes voies, principalement respiratoire). Les résultats obtenus
suggèrent l’existence d’effets toxicologiques de certaines
nanoparticules lors de certains types d’exposition, avec notamment la
génération d’un stress oxydant, des effets pro-inflammatoires et
pro-thrombotiques, la possibilité de survenue de fibrose ou d’emphysème
pulmonaire, ou des dommages génétiques. Les organes cibles mis en
évidence jusqu’au présent sont principalement les appareils
respiratoire et cardiovasculaire. Deux points peuvent être soulignés
concernant ces résultats : 1) il est parfois difficile de systématiser
les résultats décrits compte tenu de la diversité des nanomatériaux
étudiés et des protocoles expérimentaux utilisés, et 2) un certain
nombre d’études ne comporte pas une caractérisation physique et
chimique approfondie du nanomatériau étudié, ce qui rend difficile
l’interprétation des résultats toxicologiques. |
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Néanmoins,
l’analyse approfondie et critique des données sur la toxicologie des
nanomatériaux étudiés permet de proposer des pistes pour cibler les
possibles effets sur la santé dans le cadre de l’étude épidémiologique
des personnes exposées aux nanomatériaux. D’autre part, les études
toxicologiques qui se développent actuellement et qui tiennent compte
des limitations évoquées précédemment, devraient permettre l’étude
comparative de la toxicité des nanoparticules, en faisant varier leur
forme, composition chimique, taille…Ceci devrait cibler, d’une part,
les nanoparticules qui pourraient être les plus à risque, et d’autre
part les situations qui justifieraient d’une priorité pour des études
chez l’homme.
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Identification des entreprises concernées
Le
repérage des entreprises produisant, utilisant ou transformant des
nanomatériaux en France est indispensable afin de pouvoir tracer les
expositions des travailleurs, proposer des mesures adéquates de
prévention des expositions et, selon l’évolution des connaissances
scientifiques, adapter la surveillance médicale des travailleurs. C’est
par ailleurs un préalable nécessaire à l’inclusion des travailleurs
dans un dispositif de surveillance épidémiologiques des personnes
exposées professionnellement aux nanomatériaux.
Pour ce qui
est des entreprises produisant des nanomatériaux, l’Institut National
de Recherche et de Sécurité (INRS) a mené une étude de filière sur les
nanomatériaux produits en France en quantité importante (plusieurs
dizaines de milliers de tonnes par an) ou présentant un caractère
émergent (terres rares et nanotubes de carbone). |
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En 2007, 20 sites
industriels étaient concernés par la production de nanomatériaux dont
2 sites en cours de développement soit 3 340 salariés. Il est à noter
que ce chiffre correspond au nombre total de personnes employées sur
les sites et non aux nombres de personnes travaillant sur les procédés
de production des nanomatériaux.
La plupart des entreprises
appartiennent au secteur de la chimie et utilisent des procédés
industriels classiques faisant appel au génie chimique. L’INRS
travaille actuellement à étendre l’étude de filière aux entreprises
utilisant ou transformant des nanomatériaux, probablement les plus
nombreuses.
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Dans son second rapport de juillet 2008 portant
sur la sécurité au travail en lien avec les nanomatériaux, l’Agence
française de sécurité sanitaire de l’environnement et du travail
(Afsset) donne les résultats d’une enquête visant à évaluer la prise en
compte du risque nanomatériaux dans les entreprises et les laboratoires
de recherche produisant ou manipulant des nanomatériaux. Les faibles
taux de réponse obtenus (15 % des entreprises) ne permettent pas de
dresser un bilan complet des entreprises françaises manipulant des
nanomatériaux.
Pour contribuer à ce repérage, le groupe
Toxicologie du département ASMT (Action Scientifique en Médecine du
Travail) du CISME (Centre Interservices de Santé et de Médecine du
Travail en |
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Entreprises) a prévu d’apporter une aide aux médecins du
travail et aux intervenants en prévention des risques professionnels
des services de santé au travail, afin de faciliter leur travail
d’identification des risques et de conseil, par la création d’un kit
d’aide au repérage et de questionnaires permettant de décrire et de
quantifier les expositions. Ce projet permettra également d’assurer la
traçabilité des expositions et de repérer des cohortes de salariés qui
pourront faire l’objet d’un suivi de santé (ou d’une veille sanitaire).
Ce groupe toxicologique travaille en étroite collaboration avec l’Afsset, l’InVS, l’INRS et l’inspection médicale du travail.
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Mesure des expositions des travailleurs
Pour
l’exposition des travailleurs, les mesures de concentration des
poussières en masse ne sont pas suffisantes. Il convient, en effet, de
mesurer des concentrations en nombre, les distributions en taille,
voire même la surface développée des aérosols de nanoparticules. Ces
mesures requièrent des équipements spécifiques multiples qui sont
d’ores et déjà disponibles mais, pour certains d’un coût élevé, et dont
la mise en œuvre peut être complexe, nécessitant un personnel qualifié.
Ils permettent la mise au point de procédés surs autorisant le
confinement des nanoparticules et des mesures en continu des ambiances
de travail, mais ne sont pas adaptés à l’évaluation des expositions
individuelles. Des difficultés supplémentaires proviennent de
l’existence d’un « bruit de fond », plus ou moins important et variable
dans le temps, apporté par la pollution ambiante ou par d’autres
sources de nanoparticules dans les lieux de travail, tels que des
appareils de chauffage ou des chariots automoteurs avec des risques
d’agrégation des nanoparticules.
L’identification des nanoparticules
fabriquées repose alors sur des techniques d’identification chimique ou
par microscopie électronique à partir d’échantillons prélevés sur
filtres.
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Cependant, si les stratégies de mesure sont de mieux en mieux
définies, un consensus reste à établir sur le choix de l’indicateur de
dose le plus approprié pour prédire les effets sur la santé : nombre,
surface développée, voire masse dans certains cas.
Dans
l’état des connaissances actuelles des effets potentiels sur la santé
de l’exposition aux nanoparticules, les travailleurs potentiellement
exposés devraient bénéficier d’une surveillance médicale spécifique, la
priorité restant aux mesures de prévention. Le protocole de ces mesures
de prévention a encore besoin d’être approfondi, compte tenu de la
faiblesse des connaissances. Indépendamment de cette approche qui se
construit, ainsi que le stipule le code du travail, toutes les données
permettant de caractériser les expositions aux nanoparticules, données
qualitatives des études de poste ou résultats de mesure, devraient être
consignées dans le dossier médical afin d’assurer la traçabilité des
expositions.
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Surveillance médicale des travailleurs
Compte-tenu
de l’état des connaissances, il parait difficile aujourd’hui de
proposer un protocole de suivi médical permettant de dépister de façon
à la fois sensible et spécifique des effets biologiques ou des
indicateurs d’une exposition aux nanoparticules.
L’appareil
respiratoire et le système cardio-vasculaire pourraient être ciblés. La
pratique de la radiographie pulmonaire, d’épreuves fonctionnelles
respiratoires, de l’électrocardiogramme ou de la mesure en continu de
la fréquence cardiaque seraient susceptibles d’être prescrits. Certains
d’entre eux sont d’ailleurs difficilement réalisables en routine et
méritent d’être évalués dans le cadre « exploratoire ».
Le
dosage dans les milieux biologiques (sang, urines ou air expiré) de
marqueurs de l’inflammation ou de protéines pro-inflammatoires
constitue une voie de recherche à un stade qui ne permet pas à ce jour
de le proposer en pratique de routine.
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Les travailleurs
potentiellement exposés devraient donc bénéficier d’une information sur
les nanoparticules et les mesures de prévention, d’un suivi médical
prévu par les dispositions réglementaires sur la médecine du travail,
assorti éventuellement d’examens particuliers prescrits en fonction de
l’état de santé de chacun.
Par ailleurs, toutes les données
permettant de caractériser les expositions aux nanoparticules, données
qualitatives des études de poste ou résultats de mesure, devraient être
consignées dans le dossier médical en santé au travail, afin d’assurer
la traçabilité dans le temps des expositions.
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Epidémiologie
Si
la mise en place d’un dispositif de surveillance épidémiologique des
travailleurs exposés aux nanomatériaux intentionnellement produits est
tout à fait nécessaire, elle relève d’un véritable challenge pour
l’épidémiologie1. En effet, les seules données sur les effets
sanitaires viennent d’études toxicologiques ou d’études expérimentales,
aucune étude épidémiologique n’ayant été menée à ce jour. Il est donc
quasi impossible d’identifier précisément les évènements de santé qu’il
faut surveiller en priorité. De plus, l’extrême diversité des
nanomatériaux, le nécessaire changement de métrique et le manque de
méthodes validées pour la mesure en routine des aérosols atmosphériques
nanoparticulaires rendent très difficile l’évaluation des expositions
des populations au travail.
Enfin, l’identification des salariés
potentiellement exposés passe par le repérage et la collaboration des
entreprises françaises produisant, transformant ou utilisant des
nanomatériaux.
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Malgré ces difficultés, un protocole de
surveillance épidémiologique des personnes exposées professionnellement
doit être proposé en France par l’Institut de Veille sanitaire. S’il
n’est pas encore finalisé, il est possible d’en donner les principales
orientations. Ce dispositif devra d’une part permettre un suivi
d’éventuels effets sur la santé globale, à moyen et long terme, d’une
exposition professionnelle aux nanomatériaux, et d’autre part il devra
être conçu pour permettre avec une réactivité suffisante des études
plus ciblées explorant des hypothèses de recherche spécifiques. Il
devra constituer un véritable outil de veille épidémiologique conçu
pour l’avenir.
Dans un premier temps, il a été nécessaire de
choisir les nanomatériaux d’intérêt : le choix s’est porté sur les
poudres de nano-objets incluant leurs formes agrégées ou agglomérées.
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Quatre nano-objets emblématiques ont été sélectionnés : les nanotubes
de carbone du fait de leur similitude de forme avec les fibres
d’amiante et de leur développement industriel attendu, le noir de
carbone et l’oxyde de titane tous deux produits en France en quantité
importante et classés en tant que matériau comme cancérogènes possibles
pour l’homme par le Centre international de recherche sur le cancer et
enfin les silices amorphes, produites en France à fort tonnage.
Les
nombreuses lacunes dans les connaissances scientifiques actuelles ont
conduit à proposer un dispositif de surveillance simple et évolutif :
Un
registre de personnes travaillant sur des procédés industriels (et de
recherche) produisant ou mettant en œuvre des poudres de nano-objets
devrait être créé. Les travailleurs inclus dans le registre seront
volontaires pour participer à l’étude. Pour les identifier, un
partenariat étroit avec les entreprises est indispensable.
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Dans
un premier temps, l’exposition serait évaluée simplement par la
collecte d’informations telles que l’emploi occupé, le secteur
d’activité, la description des tâches réalisées et la durée dans
l’emploi. Le suivi de leur santé serait « généraliste » à travers
l’interrogation des bases de donnés de consommation de soin et des
causes de décès. Les informations médicales recueillies de façon
systématique par les services de santé au travail pourront également
enrichir le dispositif. Les travailleurs inclus dans le registre
recevront en outre un questionnaire annuel sur leur état de santé.
Ultérieurement
et lorsque les méthodes de mesure des expositions seront au point pour
des mesurages sur les lieux de travail, le dispositif serait complété
par une évaluation quantitative des expositions. Si des hypothèses
fortes se précisaient concernant les effets sur l’homme d’une
exposition aux nanomatériaux, des examens cliniques et para-cliniques
spécifiques pourraient être proposés. La constitution d’une biothèque
est souhaitée par les chercheurs. La décision de mettre en place une
collecte et une conservation d’échantillons biologiques paraît
actuellement prématurée.
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Un second dispositif de
surveillance fait l’objet d’une réflexion en collaboration avec les
services de médecine du travail. Il consisterait en des enquêtes
répétées périodiquement parmi les travailleurs d’entreprises
utilisatrices de nano-objets. Ce dispositif concernerait tous les
nanomatériaux.
Les équipes françaises se sont rapprochées
de leurs homologues au plan international et d’autres pays, en
particulier les Etats-Unis, s’apprêtent à proposer des dispositifs
comparables. En travaillant dès à présent et de façon concertée sur les
protocoles épidémiologiques, nous disposerons des atouts indispensables
à l’amélioration de la connaissance sur les effets sanitaires possibles
de ces nano-objets.
Conclusion
Il est rare que
l’émergence de technologies nouvelles s’accompagne de la mise en place
d’un dispositif de recherche et de surveillance spécifiquement adapté
aux questions qui sont posées, une telle entreprise est en train d’être
réalisée pour les nanotechnologies. En effet, la production et
l’utilisation de nano-objets, qui sont susceptibles de développements
éventuellement très importants, rassemblent toutes les caractéristiques
de « technologies potentiellement porteuses de risques (TPPR) », selon
l’expression du « Grenelle des ondes ». Ils doivent, à ce titre au
moins, faire l’objet d’investigations scientifiques appropriées et
transparentes, dont les résultats doivent être portés dans le débat
public. Ceci constitue l’objet de notre contribution au débat actuel.
Le groupe de travail « Risques pour la santé des nanotechnologies »
Afssaps : Pascale Maisonneuve, Stéphane Palies
Afsset : Nathalie Thieriet
CEA : Daniel Bloch
CNRS : Jean-Claude André, Pierre Beauvillain
DGT : Patricia Maladry, Raphaël Chevallier
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INRS : Anca Radauceanu, Olivier Witschger, Bertrand Honnert
Inserm : Jorge Boczkowski, Rachel Nadif, Marcel Goldberg, Danièle Luce, Jean-Claude Pairon
InVS : Odile Boutou-Kempf, Jean-Luc Marchand, Ellen Imbernon
Université : Francelyne Marano
IResP : Alfred Spira, Hélène Lacroix, Nathalie de Parseval
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COORDONNÉES
IReSP
Siège de l’Inserm
101, rue de Tolbiac
75654 PARIS cedex 13
Tél. : +33 (0)1 44 23 67 74
Fax : +33 (0)1 44 23 63 70
iresp@iresp.net
site web : www.iresp.net
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1.
Schulte PA, Schubauer-Berigan MK, Mayweather C, Zumwalde R, McKernan
JL. Issues in the development of epidemiologic studies of workers
exposed to engineered nanoparticles. Journal of occupational and
environmental medicine. 2009. 51 (3) : 323-35.
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