Impacts sur la santé des rayonnements millimétriques – HIMWR

Contexte: Les systèmes de communication sans fil (WCS) se sont considérablement développés durant la dernière décennie (GSM, DCS, Bluetooth, WiFi, etc.). En raison de la saturation de la partie basse du spectre micro-onde et des besoins croissants en transmission haut débit, de multiples applications grand public émergent en millimétrique. En particulier, les fréquences situées au voisinage de 60GHz sont parfaitement adaptées aux communications très haut débit à courte portée en environnement domestique et professionnel. Ces rayonnements étant absents de notre environnement naturel en raison de la forte absorption créée par l’oxygène atmosphérique, les organismes vivants n’y ont encore jamais été exposés. Les WCS pourraient donc avoir des conséquences imprévues sur la population et la connaissance de l’impact possible des ondes millimétriques (MMWs) de basse puissance sur la santé est donc de la plus haute importance. Partenariat : Ce projet pluridisciplinaire implique deux unités CNRS possédant une forte expertise et une reconnaissance internationale dans leurs domaines de recherche respectifs : (i) réponses biologiques aux stress proteotoxiques (UMR CNRS 6026) et (ii) propagation et conception d’antennes en ondes millimétriques (UMR CNRS 6164). Les objectifs, l’innovation : Les degrés d’innovation et l’originalité de ce projet sont doubles : 1/ Bande de fréquence et approche spectroscopique. L’exposition aux MMWs de basse puissance au voisinage de 60GHz n’a encore jamais été étudiée, malgré la définition récente de nouvelles normes de communications par l’IEEE. Notre ambition est d’évaluer leurs effets biologiques potentiels en étudiant l’effet des principaux paramètres de rayonnement : fréquence, densité de puissance, modulation, polarisation, et régime d’exposition. Nous concentrerons nos travaux dans la bande 57-64 GHz (IEEE 802.15) en privilégiant les fréquences pour lesquelles les données spectroscopiques suggèrent une résonance des groupes biomoléculaires. 2/ Le type de stress cellulaire examiné. L’effet biologique des MMWs est classiquement évalué à travers l’expression des protéines de choc thermique (Hsp). Ce choix est pertinent dans la mesure où la surexpression chronique de Hsp est bien connue pour favoriser l’apparition des cancers en empêchant l’autodestruction (apoptose) des cellules endommagées. Des niveaux élevés d’Hsp sont d’ailleurs caractéristiques des tumeurs les plus agressives. Dans ce projet, nous proposons d’étendre l’étude à d’autres protéines de stress, impliquées notamment dans le stress du réticulum endoplasmique (stress RE). Les protéines de stress RE dont le pouvoir anti-apoptotique est puissant, ne sont pas des Hsp classiques puisqu’elles sont sensibles, non pas à un choc thermique, mais à beaucoup d’autres stress environnementaux. En effet, le RE est un compartiment cellulaire où des protéines sont très concentrées, vulnérable à plusieurs perturbations: flux ioniques, modifications de membrane, variations de pression locale en oxygène ou déséquilibres redox; autant de paramètres potentiellement influencés par les MMWs. Ainsi, en plus de leur importance physiopathologique, les protéines de stress ER sont des cibles cellulaires pertinentes pour l’étude des MMWs. Méthodologie: Nous proposons de combiner des approches d’exploration génomique et d’études transcriptionnelles pour développer et valider de nouveaux ensembles de biomarqueurs. Des microarrays de 2000 gènes cibles potentiels incluant les protéines chaperon, seront employés pour étudier l’effet synergique des expositions aux MMWs de faible puissance en combinaison avec d’autres stress cellulaires. Les cibles candidates seront validées par PCR quantitative et immunodétection. Nous étudierons les relais transcriptionnels impliqués dans leur réponse aux MMWs et leur impact physiologique. Des systèmes d’exposition spécifiques seront conçus par l’IETR, notamment pour la définition exacte des paramètres d’exposition potentielleme