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Stratégies préventives de la cancérogenèse colorectale en production et transformation des viandes
Financement Cifre (salaire) et contacts : voir en bas de page
Le doctorant est choisi (O.M.) : Inutile de nous écrire
Le-la doctorant-e mettra en oeuvre des expérimentations in vivo et in vitro sur les moyens de produire des viandes sans toxicité: non promotrices de la cancérogenèse. Le-la thésard-e participera au projet "SécuriViande" financé par l'Agence Nationale de la Recherche (programme ALIA) sur 4 ans. Les grandes lignes du projet SécuriViande sont données dans le schéma ci-contre (cliquer pour agrandir) =>
Résumé du projet en français:
Le cancer colorectal est la première cause de mort par cancer chez les non-fumeurs : en France, chaque jour, 100 personnes sont atteintes, 45 en meurent. L'épidémiologie montre que la consommation excessive de viandes rouges, de charcuteries et d'autres produits carnés est clairement un facteur de risque de cancer du côlon. Même si l'augmentation des risques relatifs liés à la consommation de viande est relativement faible (+25-30%), les recommandations du WCRF-2007 sont précises et fortes : limiter la consommation de viande rouge (moins de 300 g/semaine au niveau de la population) et éviter la consommation de viandes transformés (charcuteries et salaisons). Ces recommandations actuelles, importantes pour la santé publique, conduisent donc à limiter ou à exclure la consommation des viandes rouges et des produits à base de viande. Elles risquent d'avoir des conséquences dramatiques sur les deux filières (viande bovine, et viandes transformées de porc).
Il parait donc important de s'investir dans des stratégies préventives pour diminuer l'incidence du cancer colorectal sans arriver à l'arrêt de consommation de viande, afin de ne pas ruiner deux filières importantes dans l'économie nationale. Ces stratégies peuvent se fonder (i) pour les industriels sur des modifications des procédés de fabrication des produits transformés et (ii) pour le consommateur sur des recommandations alimentaires précises (association d'aliments complémentaires). La première suggestion permettra de fabriquer produits à base de viande n'augmentant pas le risque de cancer : ce projet vise donc à définir des conduites de productions apportant des bénéfices en termes de sécurité des aliments carnés, par rapport au risque de carcinogenèse colorectale.
Pour ce projet, l'hypothèse majeure est que le fer héminique des viandes augmente la lipoperoxydation, la nitrosylation, et la cytotoxicité du contenu fécal : les aldéhydes et les composés N-nitrosés produits étant à l'origine de la promotion tumorale (voir schéma de gauche, le cliquer pour l'agrandir). Ce projet s'attachera donc à tester des formulations et des procédés de transformation des produits carnés de bœuf et de porc, limitant la formation de peroxydes, de composés N-nitrosés ou cytotoxiques dans l'intestin. A l'aide de modèles animaux et cellulaires les modifications de procédés les plus efficaces seront identifiées puis elles seront validées ensuite chez l'Homme (étude chez des volontaires sains). Pour cela en plus des marqueurs cités précédemment, la recherche des mécanismes impliqués au niveau moléculaire permettra de disposer d'un panel de marqueurs pour réaliser la transition rongeur/Homme et d'identifier pour les travaux futurs de nouveaux biomarqueurs de la relation viandes/cancer du côlon. Ce projet vise enfin à valider l'acceptabilité de ces nouveaux produits par le consommateur au niveau de leurs caractéristiques organoleptiques que de leur valeur santé. Cette démarche s'inscrit donc dans une dynamique industrielle d'amélioration nutritionnelle et de sécurité des produits destinés à la consommation afin de permettre aux deux filières de s'adapter au risque de carcinogenèse récemment identifié.
Objectifs globaux, verrous scientifiques/techniques
Compte tenu de l'importance majeure des cancers colorectaux sur la santé publique, il est indispensable d'aboutir à des procédés de production (de la production, jusqu'au consommateur en passant par la consrvation) visant à limiter le risque associé à la consommation des produits à base de viande.
1- En terme de santé publique, d'après Norat et al. (2002), la consommation de viande rouge et charcuterie est à l'origine de 10 à 25% des cas de cancer colorectal dans les pays ou la consommation est la plus forte. Définir des modes de production et de transformation acceptés par le consommateur peut aboutir à diminuer significativement l'incidence du cancer colorectal.
2- En termes industriels et économiques, ce projet devra explorer et valider des modes de production afin de maîtriser le risque. Ceci doit permettre à terme de proposer aux différents intervenants des filières des stratégies de production préventive et alternative à la production traditionnelle, et ainsi de limiter les pertes économiques pour les filières viande et charcuterie. La faisabilité scientifique et technique du projet du point de vue carcinogenèse colorectale repose sur les résultats du projet Hemecancer (ANR-PNRA, 2005).
Par contre, l'acceptabilité par le consommateur des transformations des procédés de fabrication est le verrou principal pour la réussite du projet. L'acceptabilité comprend la perception sensorielle des produits (apparence, texture et flaveur) ainsi que le changement de comportement de consommation de ces consommateurs face à un nouveau produit ou un nouveau procédé.
Un des leviers techniques est également la faisabilité industrielle des produits transformés qui sont régis par des réglementations (code des usages de la charcuterie, ...) définissant les catégories de produits et les labels qui peuvent freiner certaines innovations de formulation et de procédés ; par exemple, du " 100% muscle " ne peut pas contenir des antioxydants ajoutés à la formulation. De même, certaines contraintes de sécurité microbiologique réduisent la marge de manœuvre technologique, comme par exemple la réduction du taux de sel dans les produits de charcuterie.
Programme de travail
Le programme ANR-ALIA SécuriViande associe dix équipes : des laboratoires académiques (4 UMR INRA de disciplines différentes), l'institut du porc (IFIP), le Centre Technique Français de la Viande (Association pour le développement de l’institut de la viande / ADIV), Fleury Michon (Fleury Michon-Charcuterie), la Fédération Française des Industriels Charcutiers, Traiteurs, Transformateurs de Viandes (FICT), le Centre de Recherche en Nutrition Humaine d'Auvergne (CRNH d'Auvergne), et une jeune société de biotechnologie Toulousaine (Novaleads). Le programme dispose donc d'un ensemble cohérent de compétences: Compétences scientifiques sur la carcinogenèse, le métabolisme, et la lipoperoxydation, la transformation et qualités des aliments et la perception du consommateur apportées par les laboratoires publics. Les compétences techniques sur les viandes et charcuteries et leur procédé apportées par les centres techniques, et les représentants de la filière. Compétences sur les études "cliniques" chez des volontaires sains au CRNH d'Auvergne. C'est seulement via un projet multidisciplinaire que les stratégies préventives issues de la recherche fondamentale (études in vitro, in vivo et de métabolisme) pourront aboutir à des recommandations acceptées par des industriels et des consommateurs. L'implication des centres techniques et de la filière est un garant de la volonté d'appliquer les résultats issus de ce projet.
le programme sera organisé sur 6 grandes étapes: (i) transformation des viandes de bœuf pour obtenir 28 produits à base de viande de bœuf et 16 produits à base de viande de porc, dont on testera (ii) chez des rongeurs l'impact sur la peroxydation, activité cytotoxique, nitrosylation et statut du fer au niveau du côlon. Suite à cette tâche seront choisi 6 modes de transformation des viandes sur leur capacité à limiter les facteurs pré-cités au niveau côlon. Ces 6 modes seront testées chez les rongeurs : (iii) impact carcinogenèse colorectale et (iv) étude des mécanismes (prolifération/apoptose, radeaux lipidiques, protéome). Leur applicabilité au niveau industriel (v) sera aussi vérifiée. Sur la base de ces dernières étapes, 3 modes seront choisis et ils seront testés chez l'Homme (vi) pour la validation de leur effet limitant la peroxydation et activité cytotoxique et pour leur acceptabilité organoleptioque et par le consommateur.
Retombées scientifiques, techniques, économiques
L'ensemble des recherches sur la relation entre viandes/viandes transformées et risque de cancer du côlon a pour but soit de valider le risque observé par l'épidémiologie, soit de définir des seuils de consommation pour limiter ce risque. L'originalité du projet est de définir des stratégies de production visant à limiter le risque pour la santé du consommateur et donc de fournir une alternative à la réduction de la consommation. Le but est donc de concilier retombées en santé publique (réduction du risque) tout en dynamisant les deux filières avec des retombées techniques visant la mise sur le marche de produits novateurs par leur procédé de fabrication. A terme, c'est 1 ou deux modes de production (de l'élevage jusqu'à la conservation en passant par la transformation) limitant le risque et sans conséquence pour l'acceptabilité du produit par le consommateur, par filière. L'objectif est de proposer ces stratégies préventives de manière adaptées à deux filières viande distinctes (bœuf et porc) par les produits qu'elles distribuent, les procédés technologiques mis en œuvre et le tissu des entreprises opérateurs. Outre ces retombées techniques qui permettront à terme de limiter des perte économiques pour la filière, les études mécanistiques (études de voie ciblées associées à des apporches sans à priori) menées au sein de ce projet permettront (i) de disposer d'outils utiles pour valider chez l 'Homme nos résultats obtenus chez les rongeurs et (ii) d'identifier de nouveaux biomarqueurs de la relation viande cancer
Bref rappel des travaux de l'équipe E9-Toxalim PPCA
Nous avons montré que l’hème est l’agent promoteur de la viande rouge, et que son effet promoteur est inhibé par l’enrichissement du régime en calcium. Pendant la fabrication des charcuteries, l’hème est nitrosé, et il se forme du mononitroso-hème (composé néo-formé, rose du jambon cuit). Notre hypothèse de départ est que la nitrosation de l'hème de la myoglobine le rend plus fortement pro-oxydant, cytotoxique, et promoteur de la tumorigenèse colique.
 
<= Ci-contre, poster présenté en Avril 2009 à l'American Association for Cancer Research (AACR, Denver, Colorado). Nos autres publications démontrent
(1) que l’hème est l’agent promoteur de la viande rouge (Ref.1 J.Nutr)
(2) que son effet promoteur est inhibé par l’enrichissement du régime en calcium (Ref.2 Carcino) et (Ref.3 BJN)
(3) que des volontaires mangeant du fer héminique excrètent du DHN-MA, issu des lipoperoxydes (Ref.4 CEBP)
(4) expliquent le mécanisme promoteur de l'hème au niveau cellulaire (Ref.5 Carcino)
(5) démontrent l'effet promoteur des charcuteries et donnent des pistes pour le bloquer (Ref.6 CaPR)
Très concrètement le travail proposé demande de travailler sur des rongeurs (rats, souris), et de leur donner à manger des viandes et charcuteries modifiées (viande de porc & de boeuf). On fait aussi beaucoup de dosages biochimiques sur les crottes et l'urine des animaux. Enfin la détection des micro-cancers demande de passer longtemps à observer au microscope, puis de faire des analyses statistiques. L'essentiel du travail sera à Toulouse (laboratoires de l'Ecole Nationale Vétérinaire, et de l'INRA St.Martin du Touch), mais une partie du travail sera faite à Clermont-Ferrrand. Les étudiants qui ne veulent pas de ces conditions (peur des rats, dégout du porc, mauvais yeux, ...) font mieux de choisir un autre sujet de thèse.
Nos résultats en français sur le site de l'INRA : Limiter l’effet promoteur des charcuteries et Première démonstration expérimentale de l'effet d'une charcuterie sur la carcinogenèse colorectale
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