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Modélisation

En écotoxicologie, il existe des méthodes permettant de prédire l'effet ou le comportement d'un molécule sans expérimentations : il s'agit des modèles. Ces modèles ont l'avantage d'économiser du matériel vivant (pas d'animaux ou de végétaux nécessaires), du temps et de l'argent.

Il existe notamment un type de modèle appelé QSAR (Quantitative structure-activity relationship) permettant de prédire l'effet ou le comportement d'une molécule d'après sa structure chimique.

QSAR : prédire l'effet et le comportement d'une molécule grâce à sa structure chimique
QSAR : prédire l'effet et le comportement d'une molécule grâce à sa structure chimique (partek.com, 2011)

Par ailleurs, certains modèles permettent de prédire l'effet, sur un organisme, d'un mélange de molécules en connaissant l'effet de chacune des molécules qui composent ce mélange. C'est le cas du modèle de prédiction "addition des concentrations" : l'étude de Silva (graphique ci-dessous) a permis de tester l'effet de 8 perturbateurs endocriniens par un test particulier (le test YES).

Les résultats de cette étude montrent que l'effet de chacun des composés pris séparément est pratiquement nul ("barres" 1 à 8). Si on fait, par calcul, la somme de ces effets, on arrive à un effet, là encore, très faible (barre "ES" sur le graphique). En revanche, on voit que si on mélange ces composés, l'effet de l'ensemble est beaucoup plus fort (barre "mix" sur le graphique). En mélange, on a donc parfois un effet "1+1=3". Or, dans cette étude, Silva a appliqué le modèle de prédiction "addition des concentrations" : la prédiction de l'effet du mélange de molécules est représentée par la "barre" CA. On voit ainsi que la prédiction issue du modèle est proche de l'effet réel du mélange.

Effets de composés oestrogéniques (perturbateurs endocriniens) mesurés par test YES
L'effet d'un mélange de 8 perturbateurs endocriniens peut être prédit par le modéle "addition des concentrations" (Silva, 2002)
1 à 8 : effets des composés testés individuellement
ES : somme arithmétique des effets individuels mesurés des 8 composés
CA : modèle de prédiction « addition des concentrations »
MIX : effet mesuré des composés testés en mélange

Ces modèles peuvent donc être utiles pour donner une idée de l'effet ou du comportement d'une ou plusieurs molécules. Cependant, ils restent encore assez approximatifs dans leur prédiction et ne permettent pas, pour l'instant, de s'affranchir d'expérimentations classiques.



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