Programme EPICE

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20/06/2018

Dernière mise à jour avril 2021

Démarré en 2005, le programme de recherche EPICE (Evaluation des pathologies potentiellement induites par le césium) a pour objectif d’étudier les effets non-cancéreux pouvant résulter d’une exposition à de faibles doses de rayonnements ionisants. Le programme vise à évaluer si une contamination chronique au césium peut induire des troubles du rythme cardiaque et des opacités du cristallin (stade précoce de la cataracte). Pour répondre à cette question, l’IRSN a mis en place deux études épidémiologiques en vue de recueillir les données scientifiques devant permettre de répondre à une question sociétale relative aux conséquences sanitaires de l’accident nucléaire de Tchernobyl au sein d’une population sensible : les enfants. Ces études se sont déroulées dans la région de Bryansk située au sud-ouest de la Russie comprenant des territoires contaminés au césium 137 et des territoires non contaminés, en collaboration avec le Centre de diagnostic clinique de la ville de Bryansk ainsi qu’avec les écoles et les hôpitaux locaux.

Contexte et objectifs

Les données scientifiques actuellement disponibles quant aux conséquences sanitaires d’une exposition accidentelle aux rayonnements ionisants reposent essentiellement sur les enseignements tirés du suivi des cohortes d’Hiroshima et Nagasaki, au Japon, ainsi que des populations exposées aux retombées de l’accident de Tchernobyl, en Biélorussie, Ukraine et Russie. Les effets observés varient selon le type de rayonnement, le débit de dose, la durée d’exposition et la population étudiée.

À long terme (de quelques années à décennies), une augmentation du risque de leucémies et de cancers a été observée chez les survivants des bombardements d’Hiroshima et Nagasaki, ainsi qu’une augmentation des cancers de la thyroïde chez les enfants exposés aux retombées de l’accident de Tchernobyl.

S’agissant des effets non-cancéreux, une relation entre le risque de maladies cardiovasculaires et d’opacités du cristallin (stade précoce de cataracte) et l’exposition aux rayonnements ionisants a été observée chez les survivants des bombardements d’Hiroshima et Nagasaki et chez les liquidateurs de Tchernobyl. Cette relation a été constatée chez des populations qui ont été exposées à de fortes doses de rayonnements ionisants, mais des incertitudes majeures persistent sur l’existence de telles associations à faibles doses.

Le programme EPICE, lancé par l’IRSN en 2005 en collaboration avec le Centre de diagnostic clinique de la ville de Bryansk, vise à lever une partie de ces incertitudes concernant les enfants. L’étude s’est déroulée dans l’oblast de Byransk (Russie), une région située au nord-est de la centrale nucléaire de Tchernobyl, dont une partie du territoire a été contaminée par des dépôts de césium 137 suite à l’accident de 1986. Le césium est encore présent sur ces zones à hauteur de 3 700 kBq/m² au maximum. Les habitants des zones contaminées sont donc exposés à une contamination externe liée à leur environnement et à une contamination interne principalement par ingestion de produits forestiers (champignons, baies, gibier) connus pour être fortement contaminés au césium 137 ; les habitants des zones non contaminées peuvent également être exposés à une contamination interne liée à l’ingestion de produits provenant des zones contaminées. Deux populations d’environ 18 000 enfants ont été suivies, chacune pendant 4 ans (2009-2013 ; 2013-2017), une partie d’entre eux vivant sur les zones non contaminées (césium 137 < 37 kBq/m²) de l’oblast de Bryansk et l’autre partie sur les zones contaminées (césium 137 > 555 kBq/m²). L’association entre leur contamination interne, leur lieu de résidence et l’existence d’arythmies cardiaques ou d’opacité du cristallin a été recherchée.

© UNSCEAR – Concentration des dépôts en césium 137

Déroulement du programme

Les principaux objectifs scientifiques et techniques du programme EPICE sont les suivants :

Recenser les pathologies non cancéreuses, en particulier arythmies cardiaques et opacités du cristallin, présentées par les enfants vivant sur les territoires russes contaminés par les retombées de l’accident de Tchernobyl ;
Etudier les principales étiologies (étude des causes et facteurs d’une maladie) possibles de ces pathologies ;
Evaluer le niveau de contamination par le césium 137 présenté par ces enfants ;
Confirmer ou infirmer l’existence d’une association entre une ingestion chronique de césium 137 via l’alimentation et ces pathologies.

Une étude pilote sur une population de 49 enfants, réalisée en 2005-2006, a confirmé la faisabilité d’un programme pluriannuel sur une population de taille statistiquement significative. Le programme s’est ensuite déroulé en deux phases.

Phase 1 : Etude des arythmies cardiaques

La première phase du programme, qui s’est déroulée entre 2007 et 2013, s’est intéressée à l’étude des arythmies cardiaques. Cette action visait à recenser au sein d’une population de 18 152 enfants vivant sur l’oblast de Bryansk, territoires contaminés au césium 137 versus territoires non contaminés, les enfants présentant un trouble du rythme ou de la conduction cardiaque ne pouvant être expliqué par une autre étiologie connue (malformation congénitale en particulier).

Cette étude épidémiologique avait pour but de déterminer la prévalence* des arythmies cardiaques et d’évaluer si le césium 137 constituait ou non un facteur associé à ces arythmies. La campagne de dépistage systématique des arythmies cardiaques a démarré sur le terrain au mois de mai 2009 pour se poursuivre durant 4 ans. Pour chaque enfant de la population de l’étude, un électrocardiogramme, une échographie cardiaque et une mesure de l’activité corporelle en césium 137 ont été réalisés. Un enregistrement sur 24 heures des paramètres électriques cardiaques (Holter) ainsi qu’un bilan biologique des principaux marqueurs cardiaques plasmatiques ont également été effectués pour certains enfants. L’ensemble de ces examens a permis de poser pour chaque enfant le diagnostic d’un trouble cardiaque ou non, et de rechercher un éventuel lien avec une contamination par le césium 137 et le lieu d’habitation en zone contaminée ou non. Les informations ont été collectées dans une base de données et leur interprétation pilotée par l’IRSN.

Pour conduire cette action, le centre de diagnostic clinique de la ville de Bryansk a constitué deux équipes médicales dédiées à la mise en œuvre de ce programme, qui se sont déplacées dans les écoles. Tous les examens ont été réalisés sur place en partenariat avec les responsables des écoles et hôpitaux locaux, à l’exception des analyses de sang qui ont été réalisées à Bryansk. Par ailleurs, seuls les enfants pour lesquels les parents avaient préalablement donné un consentement écrit ont participé à ce programme.

*La prévalence est la fréquence de personnes atteintes d'une maladie au sein d'une population à un moment donné

Phase 2 : Etude des cataractes et opacités du cristallin

C’est en 2012 que la deuxième phase du programme a été mise en place. Elle s’intéresse à l’étude des cataractes et opacités du cristallin sur une population équivalente à celle étudiée lors de la première phase. La campagne de dépistage a eu lieu entre 2013 et 2017 dans des conditions similaires à celle concernant les arythmies cardiaques. L’interprétation et la validation des données d’imagerie collectées requièrent plus de temps qu’initialement prévu. Cette phase, essentielle à la qualité du projet, est encore en cours.

Premiers résultats

La première phase du programme EPICE, dont les résultats ont été publiés dans la revue British Medical Journal Open de mars 2018, a permis de diagnostiquer 2 526 enfants atteints d’arythmie cardiaque, 1 172 vivant dans les territoires contaminés et 1 354 vivant dans les territoires non contaminés. Après une analyse statistique approfondie des données collectées sur le terrain, sur la période 2009-2013, la prévalence des arythmies cardiaques estimée dans les territoires contaminés (13,3 %) est significativement plus faible que dans les territoires non contaminés (15,2%) ; s’agissant de la charge corporelle en césium 137, aucune association n’a pu être mise en évidence. Le césium 137 ne constitue donc pas un facteur associé à l’observation d’arythmie cardiaque dans le cadre de l’étude EPICE.

Dans le cadre de cette étude, un second article est paru début 2021 dans la revue Scientific Reports. Il porte sur les valeurs de référence des paramètres électrocardiographiques et d’échographie cardiaque chez les enfants sains non contaminés au 137Cs. Cet article a pour vocation de partager avec la communauté scientifique et médicale ces données cliniques en quantité importante et peu disponibles dans la littérature