Comment garantir la sécurité sanitaire de l’eau à l’aide de bio-essais in vitro ?

Projet présenté à la 26e édition des Journées Information Eaux (JIE)

Les micropolluants présents tout au long du cycle de l’eau peuvent dans certains cas générer un risque écologique ou sanitaire. Actuellement, le suivi de ces micropolluants est essentiellement effectué par des techniques d’analyse chimique classiques, avec confrontation des résultats à des seuils par molécules individuelles. Cette méthode ne permet pas de connaître les effets biologiques des milliers de molécules potentiellement présentes dans un échantillon ainsi que la toxicité du mélange, l’« effet cocktail ». L’expression « bio-essais » regroupe de nombreux outils analytiques basés sur un modèle biologique. Les bio-essais in vitro présentent l’avantage d’être plus simples à mettre en oeuvre, plus rapides, et sans préoccupation éthique, en comparaison d’essais in vivo. Avec ces outils, il est possible d’investiguer de nombreuses voies de toxicité. Le projet de recherche multipartenaire présenté dans cet article visait à harmoniser l’usage des bio-essais sur l’ensemble du petit cycle de l’eau, et à démontrer leur intérêt pour garantir la sécurité sanitaire de l’eau, notamment dans le cadre du déploiement des Plans de gestion de la sécurité sanitaire de l’eau (PGSSE). Il a permis de proposer un protocole standard pour la mise en oeuvre de bio-essais in vitro, pour l’interprétation de leurs résultats et leur intégration dans les PGSSE. Ce protocole a été appliqué à quatre sites de potabilisation gérés par Suez. Les résultats montrent une activité biologique significative dans l’eau brute des usines, éliminée en quasi-totalité par les filières de potabilisation. Après transport dans le réseau, l’eau au robinet du consommateur présente une légère augmentation de la réponse au stress oxydant, mais qui reste nettement en dessous des seuils sanitaires existants. Ces résultats offrent un éclairage nouveau sur les effets biologiques des mélanges de micropolluants, incitant à la maîtrise de la formation des sous-produits de désinfection dans le domaine de l’eau potable.

Micropollutants present throughout the water cycle can, in some cases, generate an ecological or health risk. Currently, the monitoring of these micropollutants is primarily carried out using traditional chemical analysis techniques, with results compared to individual thresholds for each molecule. This method does not allow for the assessment of the biological effects of the thousands of molecules potentially present in a sample, nor the toxicity of the mixture, the ‘cocktail effect’. The term ‘bioassay’ encompasses a wide range of biological-based analytical tools. In-vitro bioassays have the advantage of being easier to implement, faster, and free from ethical concerns compared to in-vivo tests. With these tools, it is possible to investigate various toxicity pathways. The multi-partner research project presented in this article aimed at harmonizing the use of bioassays and demonstrating their relevance in ensuring water safety, particularly within the framework of the deployment of Water Safety Plans (WSP). This project led to the proposal of a standard protocol for implementing in-vitro bioassays, interpreting their results, and integrating them into a WSP. This protocol was applied to five drinking water treatment plants managed by Suez. The results show significant biological activity in the raw water of the plants, which is almost completely eliminated by the treatment processes. After transport through the network, the tap water at the consumer’s end shows a slight increase in the oxidative stress response but remains well below the proposed health thresholds. These results provide new insights into the biological effects of micropollutant mixtures, encouraging better control over the formation of disinfection by-products in potable water, and greater efforts to reduce the toxicity of sanitation effluents.