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Environnement, Risques & Santé

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L’analyse statistique bayésienne de données toxicocinétiques Volume 4, numéro 1, Janvier-Février 2005

Auteurs
Institut national de l’environnement industriel et des risques (INERIS), Unité de toxicologie expérimentale, Parc technologique ALATA, BP 2, 60550 Verneuil-en-Halatte
  • Mots-clés : butadiène, modèle statistique, théorème Bayes, toxicologie.
  • Page(s) : 21-34
  • Année de parution : 2005

L’évaluation de la toxicité des produits chimiques passe par une étude de leur toxicocinétique. Cette dernière vise à établir un lien entre l’exposition à une substance toxique et la quantité de celle-ci atteignant les tissus cibles de l’action toxique. Pour ce faire, l’expérimentation recueille des données de distribution spatiale et temporelle de la substance dans l’organisme étudié (par exemple, des mesures de concentration sanguine en différents instants). Il est ensuite possible de construire des modèles mathématiques paramétrés (modèles toxicocinétiques) pour caractériser la relation entre l’exposition et la quantité interne de toxique. Ces modèles sont généralement des modèles compartimentaux et reposent fréquemment sur une description physiologique de l’organisme (modèle PBPK). Des traitements statistiques appropriés permettent d’ajuster ces modèles à l’aide des données expérimentales. Nous décrivons comment l’analyse bayésienne permet de prendre en compte et d’estimer l’incertitude et la variabilité inhérentes aux données toxicocinétiques. Elle intègre l’information disponible a priori sur la valeur des paramètres, limitant, de ce fait, le nombre d’expositions expérimentales nécessaires. Le processus bayésien d’analyse de données comprend l’estimation des paramètres (calibration), la vérification et la validation des modèles. Ce processus peut ensuite être complété par le choix entre plusieurs modèles construits à partir d’hypothèses différentes ou l’optimisation de nouveaux protocoles expérimentaux. Une illustration de l’approche bayésienne est proposée pour le cas du 1,3-butadiène, substance chimique considérée comme potentiellement carcinogène pour l’homme.