HAL Id: tel-02814839
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Appréciation quantitative des risques en hygiène des
aliments
Regis Pouillot
To cite this version:
Regis Pouillot. Appréciation quantitative des risques en hygiène des aliments : Développements et mises en oeuvre pour la prise en compte des recommandations internationales. Sciences du Vivant [q-bio]. 2006. Français. �tel-02814839�
au sein de l’Ecole doctorale
« Epidémiologie, Sciences sociales et Santé Publique »
Intitulé de la thèse :
Appréciation quantitative des risques : divers exemples d'application en
médecine vétérinaire et en sécurité sanitaire des aliments.
Coordonnées du doctorant : Régis Pouillot
- adresse relais en France, à utiliser pour toute correspondance écrite :
2, rue basse des moulins, 18 300 Saint Satur
tél. : 02 48 54 15 73 - adresse rélle
Centre Pasteur du Cameroun BP 1274 Yaoundé
Cameroun
tél. : 00 237 965 72 81 rpouillot@yahoo.fr
Coordonnées du directeur de thèse
Jean-Baptiste Denis
Unité de Recherches Mathématiques et Informatiques Appliquées, INRA, Domaine de Vilvert
78352 Jouy-en-Josas, tél. : 01 34 65 22 23 jbdenis@jouy.inra.fr
Projet de recherche pour une thèse sur article au sein de l’Ecole doctorale « Epidémiologie, Sciences sociales et Santé Publique »
Problématique scientifique générale dans laquelle s’inscrit le projet
L’appréciation quantitative des risques (AQR) est la première étape et une des composantes majeures de l’analyse du risque. Son objectif est de quantifier ou, à défaut, de qualifier le niveau de risque produit par un processus donné exposant une population à un danger particulier.
Dans le domaine de la science vétérinaire au sens large (santé animale et hygiène des aliments), l’appréciation des risques connaît un développement important. Désormais, la seule barrière pouvant être instituée par les états signataires des accords de l’OMC pour limiter ou interdire l’importation d’une denrée ou d’un animal demeure la barrière sanitaire, cette décision devant être appuyée par les résultats d’une évaluation des risques. De plus, la survenue de dysfonctionnements dans la chaîne de l’alimentation, en particulier la crise de l’encéphalopathie spongiforme bovine (ESB) de 1996, a entraîné la demande par les citoyens français et européens, vis à vis de leurs décideurs, d’une meilleure évaluation et d’une meilleure gestion des risques liés aux aliments.
Il existe ainsi une forte demande d’appui technique et de recherche pour l’AQR, notamment dans les établissements publics de l’Etat mis en place par la loi du 1er juillet 1998 relative à la veille sanitaire et la surveillance des produits destinés à l’homme (InVS, Afssa, Afssaps, Afsse). A l’échelle internationale, des AQR complètes pour certains germes sont désormais proposées par les différentes instances(eg. 1)
La mise en œuvre d’approches statistiques et probabilistes pour intégrer les informations disponibles est naturelle dans cette optique.
Objectifs scientifiques spécifiques de la thèse
L’objectif de cette thèse est de présenter des exemples d’utilisation de la démarche statistique et de la modélisation pouvant être appliqués dans 3 domaines de l’évaluation quantitative des risques :
- l’évaluation quantitative des risques liés à l’importation d’animaux vivants, par le biais de la mise en place d’un outil d’évaluation des performances des tests biologiques en l’absence de test de référence ;
- l’évaluation quantitative des risques liés la présence d’un agent biologique dans les aliments, par le biais de la mise en place d’un modèle d’estimation de la variabilité et de l’incertitude des paramètres de croissance de Listeria monocytogenes ;
- l’évaluation quantitative des risques liés la présence d’un agent biologique dans l’eau de distribution, par le biais de la construction et l’étude d’un modèle complet d’évaluation des risques liés à la présence de Cryptosporidium parvum dans l’eau de distribution.
Le dernier exemple est une exemple complet d’AQR, tandis que les deux précédents sont des modules pouvant être intégrés directement dans le modèles d’AQR.
Travaux projetés
Chapitre 1 :
Un premier chapitre présentera le concept de l’appréciation quantitative des risques, dans le contexte général de l’analyse de risque. Il replacera notamment l’historique de la démarche et son intérêt actuel. Les différents domaines d’application dans le domaine vétérinaire au sens large et leurs caractéristiques respectives seront développés.
Ce chapitre présentera succinctement les trois différents exemples suivants, et leur place au sein des différents types d’AQR.
1 Food and Drug Administration, Draft Assessment of the Relative Risk to Public Health from Foodborne Listeria
Chapitre 2 :
Dans le cadre de l’appréciation quantitative des risques liés à l’importation d’animaux, la connaissance des performances des tests biologiques (sensibilité, spécificité) est essentielle car les tests sont utilisés à très large échelle (troupeaux voire tous les animaux d’un pays) et peu de moyens de diagnostic complémentaires sont généralement disponibles.
Notre étude propose un outil informatique d’utilisation simple, permettant aux biologistes de calculer et de valider les performances de tests de diagnostic en l’absence de test de référence (« Gold-Standard »), sous réserve de l’utilisation d’hypothèses classiquement utilisées dans le domaine. Ces données peuvent alors être intégrés dans des modèles dédiés d’évaluation quantitative des risques liés à l’importation d’animaux vivants.
Un outil informatique disponible à l’adresse URL www.afssa.fr/interne/tags.htm, est finalement proposé et présenté.
Le script procède par maximisation de la vraisemblance par le biais de l’algorithme de Newton-Raphson et l’algorithme EM. Une technique complémentaire de Bootstrap non-paramétrique permet de spécifier les intervalles de confiances des estimations.
Chapitre 4 :
Dans le cadre de l’évaluation quantitative des risques liés aux bactéries présentes dans les aliments, il est nécessaire d’utiliser des modèles de croissance de la population bactérienne afin d’estimer la quantité de bactéries présentes au moment de l’ingestion. La variabilité de cette croissance et l’incertitude sur les valeurs prédites par le modèle doivent être prises en compte, puis transférées dans le modèle d’évaluation des risques proprement dite.
Notre étude propose une procédure d’inférence statistique bayésienne permettant d’obtenir une évaluation de l’incertitude et de la variabilité des paramètres à inclure dans un modèle de croissance bactérienne pour l’évaluation quantitative des risques. Elle intègre, en une étape, un modèle de croissance primaire et un modèle de croissance secondaire des bactéries dans un aliments simple, le lait.
Une programmation « Winbugs » est disponible pour tous les biologistes désireux d’utiliser ce modèle
Cette démarche est actuellement utilisée dans le cadre d’un vaste projet d’évaluation quantitative des risques liés à la présence de Listeria monocytogenes dans le saumon fumé, entrepris par l’Afssa.
Chapitre 5 :
Ce chapitre présente la construction d’un modèle d’évaluation quantitative des risques sanitaires liés à la présence de Cryptosporidium parvum dans l’eau de distribution (avec évaluation et utilisation de la relation dose-réponse) établie dans le cadre d’un groupe de travail de l’Afssa.
Ces travaux de recherche, diffusés tout d’abord dans le cadre d’un rapport de l’Afssa, puis par une publication scientifique, ont permis à l’Afssa de répondre à une saisine de la Direction Générale de la Santé concernant la contamination des eaux de ressources par Cryptosporidium parvum.
Un modèle d’appréciation quantitative du risque a été réalisé en collaboration avec les membres du groupe de travail. Les simulations de ce modèles ont été conduites selon une technique de simulation de Monte-Carlo à deux dimensions, permettant de séparer variabilité et incertitude.
Ce modèle a été par la suite utilisé par l’Institut de veille sanitaire dans le cadre de la contamination massive de l’eau de distribution à Divonne-les-Bains (2003) ; des démarches pour
Projet de recherche pour une thèse sur article au sein de l’Ecole doctorale « Epidémiologie, Sciences sociales et Santé Publique »
son utilisation systématique en cas de contamination avérée par Cryptosporidium parvum sont en cours.
Chapitre 6 :
Une discussion générale et une conclusion seront proposées.
Références bibliographiques
POUILLOT R., GERBIER G., GARDNER I.A. (2002) "TAGS" a program for the evaluation of test
accuracy in the absence of a gold standard. Prev. Vet. Med. 53, 67-81
POUILLOT R., BEAUDEAU P., DENIS J.B., DEROUIN F. FOR THE AFSSA CRYPTOSPORIDIUM STUDY GROUP. A
quantitative risk assessment of waterborne cryptosporidiosis in France using second order MonteCarlo simulation. Risk Analysis , 24, 117
POUILLOT R., ALBERT I., CORNU M., DENIS J.B. (2003). Estimation of uncertainty and variability in
bacterial growth using Bayesian inference. Application to Listeria monocytogenes., Int. J.
Food. Microbiol 81, 87-104
Calendrier général du déroulement du travail
Les articles sont déjà écrits et publiés, mais le doctorant exerce une activité professionnelle concomitante. Il est possible de prévoir une soumission de la thèse pour la fin de l’année 2005, soit deux inscriptions en thèse.
Précisions sur le pourcentage du temps disponible accordé au bon déroulement de la thèse.
Vingt-cinq pour cent du temps de travail du doctorant pourra être accordé à la rédaction de cette thèse.
Modalités de financement