Chimiomètres pour déterminer l'exposome environnemental et humain par des mélanges de polluants (EXPOSO-METER)

Détermination de la taille de l'échantillon

Le projet de recherche EXPOSO-METER ne vise pas une grande étude de cohorte mais une étude pilote de preuve de concept qui servira de base aux travaux futurs. Par conséquent, deux approches ont été suivies pour déterminer la taille de l'échantillon :

1. Sur la base d'une revue de la littérature d'études similaires, un exemple étroitement correspondant d'une revue de haut niveau a été identifié. Il a travaillé avec 16 individus au total de deux villes allemandes (tissus différents, au total 88 échantillons). Le travail dans EXPOSO-METER dépassera de loin ce nombre de participants à l'étude. En outre, trois régions du monde devraient présenter des différences explicites à grande échelle en raison de conditions de vie et d'exposition distinctes aux États-Unis, en Europe et en Corée du Sud.
2. La formule de Cochran [n= (Z^2 p(1-p))/e^2] a été appliquée pour le calcul de la taille de l'échantillon : avec un niveau de confiance de 90 % (Z=1,645), variabilité maximale (50 %, c'est-à-dire p = 0,5) et une précision de +/- 10 % (e = 0,1), cela donne une taille d'échantillon minimale de 68 participants.

En tant que résultat combiné, la taille minimale de l'échantillon est donc de 50 participants à l'étude par région, 100 participants à l'étude étant idéal par région.

Collecte d'échantillons

La répartition suivante des participants à l'étude est ciblée : 25 femmes et 25 hommes de 30 à 40 ans, et 5 femmes et 5 hommes de chacun de ces groupes d'âge : 20-30, 40-50, 50-60, 60-70 , 70-80 ans. Les échantillons suivants sont prélevés : (1) 2 à 20 g de lipides sous-cutanés excisés du bas-ventre, placés dans un flacon en verre étiqueté avec un numéro d'identification d'échantillon unique (ID) et conservés à -20 °C ; (2) 5 ml de sang à l'aide d'un tube rempli d'acide éthylènediaminetétraacétique (EDTA) et étiqueté avec l'ID et conservé à -20 °C. De plus, les participants à l'étude sont invités à remplir le questionnaire des participants à étiqueter avec l'ID. Une fois terminé, le jeu d'échantillons est expédié aux laboratoires de l'UFZ.

Traitement des échantillons à l'UFZ

Tissu lipidique : les échantillons seront décongelés, homogénéisés et leur teneur en lipides déterminée. (a) Échantillonnage à l'équilibre passif : à l'échantillon, des échantillonneurs à couche mince de silicone sont ajoutés, qui sont des feuilles de silicone de qualité médicale d'une taille et d'une épaisseur appropriées, pré-nettoyées par extraction Soxhlet avec de l'acétate d'éthyle. Après env. 48 h (nécessaires à l'équilibrage) le silicone est retiré, sa surface soigneusement nettoyée et les produits chimiques du silicone sont extraits avec de l'acétate d'éthyle. (b) Extraction totale : Un sous-échantillon du tissu lipidique sera extrait directement avec différents mélanges de solvants. Le solvant des deux approches est évaporé, les échantillons sont nettoyés via une gamme de colonnes et les produits chimiques sont analysés par chromatographie gaz/liquide (GC/LC) couplée à la spectrométrie de masse à haute résolution (HRMS) ou à la spectrométrie de masse en tandem (MS/ SP). Au total, 150 + 400 produits chimiques seront criblés pour l'utilisation des deux techniques. Pour l'assurance qualité/le contrôle qualité, des composés étalons internes marqués par des isotopes stables sont utilisés. Les résultats seront mis en contexte dans toutes les régions, et les données des questionnaires seront utilisées pour soutenir l'interprétation des données.

Sang : les échantillons de sang seront soumis à une procédure d'extraction en cours de développement, similaire aux approches décrites ci-dessus, les extraits sont nettoyés, concentrés et analysés par GC/LC-HRMS (ou MS/MS), comme décrit ci-dessus.

Extensions possibles

Comme première option pour étendre davantage ce travail, les chercheurs visent à explorer le dépistage non ciblé des larges mélanges de produits chimiques qui sont quantifiés de manière ciblée à l'UFZ. Il existe probablement de nombreux autres produits chimiques, encore non identifiés, qu'il serait intéressant d'étudier, soit à l'UFZ, via la collaboration EXPOSO-METER ou via d'autres projets connexes. Pour les autres projets, un accord écrit sera demandé avant le début des travaux.

Comme deuxième option, les chercheurs seraient intéressés à ajouter au profilage chimique décrit ci-dessus en explorant l'application d'outils bioanalytiques (essais biologiques) pour caractériser les effets de mélange provoqués par la gamme complexe de produits chimiques présents dans les échantillons humains. Cela pourrait se faire soit à l'UFZ, via la collaboration EXPOSO-METER ou via d'autres projets futurs. Pour les autres projets, un accord écrit sera demandé avant le début des travaux.