Des têtards fluos : l’invention géniale pour repérer les perturbateurs endocriniens

Charlotte sur la tête, mains gantées, sabots de caoutchouc et blouse : c’est en tenue antibactérienne que l’on pénètre dans l’élevage de la start-up WatchFrog. Pas question d’introduire ici le moindre microbe. Les quelque 1 000 grenouilles et 1 300 poissons qui barbotent dans des dizaines d’aquariums sont trop précieux. Aucune chance de les voir jamais dans un bocal sur la table du salon : ils ne sont pas à vendre. Ils ont une mission : détecter les perturbateurs endocriniens qui polluent les eaux sales que nous rejetons dans la nature.

Au Genopole d’Evry (Essonne), un parc dédié au biotechnologies, WatchFrog développe et commercialise une technique inédite de dépistage de ces substances chimiques qui préoccupent de plus en plus la communauté scientifique pour leurs effets à long terme sur l’environnement et la santé humaine. La quinzaine de biologistes – dont une belle brochette de docteurs en sciences – qui y travaillent, utilisent des larves de médaka, un poisson japonais très utilisé en écotoxicologie, et de xénope, une grenouille originaire d’Afrique du Sud, bien connue des chercheurs. La particularité de ces deux animaux : se montrer particulièrement sensibles à certaines perturbations de leur système hormonal, ce qui constitue l’action principale et problématique des perturbateurs endocriniens. En ajoutant un marqueur spécifique sur certains gènes des médakas et des xénopes, les biologistes rendent visible la sensibilité de ces organismes aquatiques aux molécules chimiques perturbatrices. Plongés dans une eau polluée, larves et têtards deviennent fluorescents !

« Plus la pollution est importante, plus la fluorescence est importante »

Tout est parti d’un laboratoire du Muséum national d’histoire naturelle au début des années 2000. « Je cherchais et je cherche toujours à comprendre les mécanismes de la transformation d’un têtard en grenouille ! », raconte Barbara Demeneix, endocrinologue, spécialiste mondiale des perturbateurs endocriniens et cofondatrice de WatchFrog. Dans ce processus encore mystérieux, l’hormone thyroïdienne s’avère fondamentale. Sans elle, pas de grenouille ! A tel point que l’OCDE (Organisation de coopération et de développement économiques) retient l’amphibien comme organisme de référence pour l’évaluation de la perturbation hormonale et élabore un certain nombre de protocoles de mesures pour caractériser le phénomène. « On m’a demandé d’évaluer ces tests : ils étaient mal adaptés, coûtaient trop cher, demandaient trop de temps, trop d’animaux, n’étaient pas assez précis, se souvient Barbara Demeneix. A la même époque, nous étions en train de développer des méthodes de transgenèse. Il y avait là, dans la recherche fondamentale, un gros potentiel d’innovation. »

Au rez-de-chaussée d’un bâtiment du Genopole, dans les locaux de WatchFrog transformés en caisson étanche et chauffé, un biologiste se concentre au-dessus d’un microscope. Il vient d’intégrer manuellement un transgène dans chacun des 10 000 œufs de grenouille devant lui ! Une dizaine seulement, sélectionnés, deviendront des grenouilles reproductrices donnant naissance à des têtards fluorescents. « C’est la mesure scientifique de cette fluorescence qui nous permet de dire quelle est l’importance de l’impact du perturbateur endocrinien : plus la pollution est importante, plus la fluorescence est importante, la réponse est proportionnelle à l’effet », explique Anne Feraudet, directrice adjointe de la société. Cerveaux et foies se transforment en lanternes vertes

Dans une salle attenante arrivent les échantillons d’eau qu’industriels et collectivités veulent faire tester. Plongées dans un échantillon d’eau d’Evian qui sert de témoin, les larves ne montrent aucune réaction. Plongées dans l’un des échantillons reçus, elles s’allument à des degrés divers. Dans le cas d’une perturbation thyroïdienne, le cerveau du têtard se transforme en lanterne verte. Dans le cas d’une perturbation œstrogénique, c’est le foie de la larve de poisson qui clignote. « Impossible de dire quelle est la substance responsable, il peut y en avoir des milliers, voire des dizaines de milliers, explique Anne Feraudet. Ici, nous cherchons à savoir non pas qui est responsable mais si c’est grave ou non pour l’environnement. »

Car c’est à la fois l’enjeu et la difficulté avec les perturbateurs endocriniens, libérés par des centaines de produits d’usage courant, comme des solvants, des médicaments, des produits cosmétiques, des pesticides… Les autorités sanitaires peinent à les définir et plus encore à en dresser la liste. « Les perturbateurs endocriniens nous obligent à revoir notre évaluation du risque environnemental : jusqu’à présent, il s’agissait de quantifier des substances et d’établir des seuils, ce qui ne fonctionne plus à partir du moment où on ne peut pas dresser une liste exhaustive de ces substances, qui peuvent avoir des effets cocktail, pas systématiquement corrélés à la dose, explique Gregory Lemkine, le pédégé de WatchFrog. Avec une approche biologique, on inverse la question : les larves de poissons et d’amphibiens servent ici de sentinelles. »

Expérimentations dans des stations d’épuration

Pour l’instant, aucune réglementation n’oblige à dépolluer une eau de ses perturbateurs endocriniens avant de la rejeter dans la nature. Mais qu’en sera-t-il à l’avenir ? Des stations d’épuration ont ainsi décelé le potentiel des têtards magiques de WatchFrog. Le Syndicat interdépartemental pour l’assainissement de l’agglomération parisienne (Siaap) a conduit une expérimentation de six mois à la station d’Achères (Yvelines), la plus grosse de France, qui traite 1,7 million de mètres cubes d’eaux usées par jour. La performance de l’usine est habituellement mesurée en fonction de sa capacité à dégrader le carbone, l’azote et les phosphates. « Mais la question des micropolluants, en particulier des résidus médicamenteux et des pesticides, nous préoccupe, note Vincent Rocher, responsable du service expertise et prospective du Siaap. Nous testons donc de nouveaux protocoles de décontamination et sommes à la recherche de systèmes qui nous permettent de répondre directement à la question : “nos effluents sont-ils toxiques pour les organismes vivant en aval de nos stations ?” »

Les ingénieurs ont installé des Frogbox à l’entrée et à la sortie de l’usine. Le dispositif, inventé par WatchFrog, consiste à laisser sur place, dans une boîte conçue pour eux, têtards et larves transgéniques, et à mesurer l’évolution de leur fluorescence par l’intermédiaire d’images prises et envoyées automatiquement aux biologistes basés au Genopole. Une surveillance permanente, en somme. « Un outil comme celui-là peut nous aider à adapter nos traitements en temps réel. En cas de pic de toxicité, par exemple, il pourrait devenir une aide au pilotage des stations », analyse Vincent Rocher. Des prototypes de Frogbox sont également en cours d’expérimentation à la station d’épuration de Bruxelles, en Belgique, ou au Centre hospitalier sud-francilien, à Evry, Corbeil-Essonnes et Yerres (Essonne), où elles ont pour objectif d’aider à détecter les services de l’établissement dont les eaux usées sont les plus chargées en perturbateurs endocriniens. WatchFrog qui vient de lever 1,5 million d’euros pour développer ses activités a de quoi assurer l’avenir de ses têtards fluorescents.

A lire aussi sur Terraeco.net :
 « Petits arrangements bruxellois entre amis du bisphénol A »
 « Comment éviter les perturbateurs endocriniens dans votre crème solaire »
 « Perturbateur endocrinien : comment choisir un dentifrice sans triclosan »