ARCHIVÉ - Mettre les toxines à l'ouvrage

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Le 06 juin 2006— Ottawa (Ontario)

L'être humain n'est pas seul à polluer les lacs et les cours d'eau d'où vient l'eau potable. Parfois la nature y met du sien. En effet, quand les conditions adéquates sont réunies, les bactéries se mettent à pulluler à la surface de l'eau, « efflorescence » qui devient un risque majeur si elle libère des substances toxiques pour l'être humain.

Microcystis aeruginosa dans un aqueduc en Australie - cette espèce de cyanobactéries produit des microcystines (Photo: Mme Corinne Garnett, Boursière postdoctorale du CRSNG à l'ISM-CNRC)
Microcystis aeruginosa dans un aqueduc en Australie - cette espèce de cyanobactéries produit des microcystines (Photo: Mme Corinne Garnett, Boursière postdoctorale du CRSNG à l'ISM-CNRC)

Aussi appelées « algues bleues », les cyanobactéries sont la première forme de vie à avoir colonisé la Terre, plus de trois milliards d'années avant notre ère. Quoi qu'il en soit, ces vénérables organismes mènent la vie dure aux formes de vie plus jeunes, y compris l'être humain, quand il entre en contact avec eux sous la forme d'écume apparemment inoffensive à la surface des étangs, les jours d'été. Une vache ou un chien qui l'avale mourra en l'espace de quelques minutes si cette mousse végétale renferme les toxines capables d'endommager des organes vitaux tels les reins ou le foie. Des gens en ont souffert eux aussi en buvant de l'eau contaminée. C'est ce qui s'est produit récemment au Brésil quand plusieurs personnes subissant une dialyse sont décédées après que des cyanotoxines ont pénétré dans leur organisme par l'eau du robinet servant à épurer leur sang.

Quand les autorités soupçonnent qu'une toxine contamine l'eau, elles souhaitent avoir tous les détails et cela rapidement. C'est qu'en plus d'identifier la nature du problème, elles doivent impérativement établir la quantité précise de toxine afin d'évaluer la gravité du risque.

Le malheur veut que certaines des toxines naturelles les plus dangereuses sont aussi les plus difficiles à analyser chimiquement. Michael Quilliam ne le sait que trop, ayant passé la plus grande partie de sa carrière au Conseil national de recherches à imaginer des techniques afin de surmonter cette difficulté.

En avril, le chimiste et ses collègues de l'Institut des biosciences marines du CNRC(IBM-CNRC), à Halifax, ont ajouté un succès de plus à une liste grandissante quand leur tout dernier produit a commencé à être distribué à travers le monde. Ils lançaient le premier matériau de référence certifié (MRC) applicable à une cyanotoxine, procurant ainsi aux services de santé publique un moyen qui leur permettra de réagir de façon plus efficace aux menaces qui émanent de l'eau.

Les MRC sont des solutions chimiques qui étalonnent les appareils de laboratoire employés pour analyser les échantillons prélevés sur le terrain. Les résultats obtenus par chromatographie en phase liquide et spectrométrie de masse avec le MRC sont les points de repère qui permettent de mesurer la quantité de toxine présente dans un échantillon.

« Peu de cyanotoxines sont vendues sur le marché et celles qui le sont renferment des impuretés qui faussent les résultats », explique M. Quilliam, en ajoutant que ces composés organiques très complexes peuvent être d'une grande instabilité. « La toxine pourrait se décomposer partiellement avant que le flacon ne parvienne au laboratoire, donc aucune exactitude possible. »

M. Quilliam a commencé à s'intéresser au problème des cyanobactéries il y a plusieurs années, quand la question a été soulevée à un colloque sur ce sujet, en Norvège. Avec le concours de ses homologues d'Australie, de Nouvelle-Zélande et de Finlande, M. Quilliam a travaillé à fabriquer des MRC pour plusieurs cyanotoxines. Le MRC qui vient d'être commercialisé est celui de la cylindrospermopsine. Cet été suivra celui de l'anatoxine-a. Enfin, plus tard dans l'année, il apportera la touche finale au MRC d'une troisième cyanotoxine, la microcystine.

Pour compliquer le tout, les entreprises qui proposent des cyanotoxines les vendent entre 4 000 $ et 5 000 $ le milligramme. L'analyste soucieux de son budget est donc contraint de travailler avec des quantités infimes, très susceptibles d'être contaminées. « Simplement essayer de comparer les chiffres entre laboratoires sème le chaos », explique-t-il.

L'idéal serait d'utiliser un extrait pur de la toxine, mais les cyanotoxines se prêtent mal à cette approche.

Structure chimique 3D de la cylindrospermopsine
Structure chimique 3D de la cylindrospermopsine

« J'adore résoudre des problèmes, et le faire vite et bien, avoue-t-il. La clé réside dans les techniques d'analyse. »

Structure chimique de la cylindrospermopsine
Structure chimique de la cylindrospermopsine

Ce point de vue a bien servi le chercheur et l'Institut des biosciences marines du CNRC (IBM-CNRC) où il est entré en 1987. Cette année-là, une mystérieuse intoxication par des mollusques envoyait environ 150 personnes à l'hôpital avec des symptômes rappelant ceux de la maladie d'Alzheimer. Peinant sans interruption plusieurs jours d'affilée, l'équipe de l'IBM‑CNRC a découvert que le problème venait d'une toxine uniquement identifiable au moyen d'un modèle animal.

La crise terminée, M. Quilliam s'est mis en tête de trouver une meilleure manière d'isoler de telles toxines à l'avenir. Un an plus tard, il présentait le premier MRC d'une série sur les toxines marines qui ont valu à l'IBM‑CNRC une renommée internationale dans ce domaine.

« Nous sommes les seuls au monde à distribuer des MRC pour les toxines marines », précise-t-il en signalant que ces produits sont devenus d'une importance vitale pour les scientifiques du monde entier qui pourraient être aux prises avec une intoxication semblable à celle survenue ici il y a près de 20 ans.

M. Quilliam croit qu'en élargissant les recherches aux toxines d'eau douce, on multiplierait les opportunités de commercialisation. Éventuellement, les MRC pourraient servir à fabriquer des trousses pratiques qu'on transporterait sur soi dans les lieux isolés. Il suffirait alors d'en plonger une dans l'eau pour savoir si des cyanotoxines la contaminent ou pas.

« Cela ouvre la voie à des technologies de dépistage rapide qu'on mettrait au point au Canada avant de les commercialiser », dit-il.

Les trousses de ce genre présentent un important potentiel commercial qui trouve son origine au Conseil national de recherches. Plus important encore, en s'attaquant aux problèmes constants de la contamination, cette technologie nous aide à garantir l'innocuité des réserves canadiennes d'eau potable.


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