SKIN & FNR
Video de l'épisode "Ziel mir keng!"
Vous connaissez peut-être cette situation. Une étude affirme : « Le bêta-carotène protège contre le cancer. »
Tandis qu'une autre avance : « Le bêta-carotène entraîne PLUS de cas de cancer. » Alors, que conclure ? Quelle étude dit vrai ?
Dans cet épisode de « Ziel mir keng! », nous examinons les différents types d'études et leur pertinence. Nous nous focalisons sur la biomédecine, avec des exemples tirés du domaine de la nutrition. L'objectif est de vous donner des points de repère dans le processus complexe de la recherche :
- Quelles conclusions peut-on tirer d'une étude isolée ?
- Et comment les connaissances sont-elles construites et validées dans la recherche ?
Pour cette vidéo, nous avons travaillé avec le chercheur Torsten Bohn du Luxembourg Institute of Health. Il est nutritionniste et spécialiste des caroténoïdes.
Pour cette raison, dans cette vidéo, nous prenons l'exemple d'un caroténoïde, à savoir le bêta-carotène, une molécule que l'on trouve par exemple dans les carottes, ainsi que dans de nombreuses sortes de fruits et légumes de couleur orange. Lorsque l'on consomme du bêta-carotène, une partie est transformée en vitamine A, qui est essentielle notamment pour nos yeux. L'autre partie reste dans l'organisme et a notamment un effet anti-inflammatoire.
Nous savons que les processus inflammatoires dans le corps peuvent jouer un rôle dans l'apparition du cancer. Se pourrait-il donc que le bêta-carotène ait un effet protecteur contre le cancer ? Examinons cette question de manière systématique. À ce stade, il ne s'agit encore que d'une hypothèse !
La science : pas de place pour les avis subjectifs...
Il est important de noter que la science ne repose pas sur des opinions subjectives ni sur ce qu'affirme un influenceur ou votre grand-mère. La science vise à valider des connaissances aussi objectivement que possible grâce à une méthodologie rigoureuse et en assemblant un grand nombre de « preuves », comme des pièces de puzzle qui forment une image précise une fois réunies.
C'est relativement simple lorsque l'on peut réaliser des mesures dans des conditions totalement contrôlées. Prenons l'exemple de la chimie : lorsque l'on mélange la molécule A et la molécule B dans des conditions définies de température et de pression, on obtient toujours le même résultat reproductible. La nature donne la réponse. Il n'y a donc guère matière à débat.
Dans ces cas, on parle de sciences exactes. Mais bien souvent, ce n'est pas si simple, car les systèmes sont trop complexes et ne peuvent pas être entièrement contrôlés. Dans le domaine de la nutrition, par exemple, chaque corps fonctionne différemment. Les prédispositions génétiques varient d'une personne à l'autre, tout comme l'alimentation, l'activité physique et l'environnement dans lequel la personne en question grandit. Dans ce contexte, il est plus difficile de contrôler tous les paramètres. Et il est donc aussi plus difficile de démontrer une causalité, c'est-à-dire l'effet exact d'une substance sur l'être humain.
Le bêta-carotène protège-t-il contre le cancer ? Le modèle de la pyramide des niveaux de preuve
Pour évaluer si le bêta-carotène protège réellement contre le cancer, nous utilisons le modèle de la pyramide des niveaux de preuve.
Il existe différents types d'études, autrement dit différents modèles de conception des études. Plus un type d'étude se situe en bas de la pyramide, moins son degré de fiabilité est élevé. Plus on monte dans la pyramide, plus l'étude est pertinente.
Les études situées plus bas sont souvent plus simples ou moins coûteuses à réaliser. Elles aident à formuler et tester des hypothèses. Plus on monte, plus les études sont généralement plus coûteuses et plus robustes statistiquement. Et elles peuvent confirmer des liens – ou les réfuter. Les études tout au sommet de la pyramide peuvent parfois révéler une causalité, c'est-à-dire montrer que la substance A provoque effectivement la maladie B – ou non.
Revenons à notre exemple : la question de savoir si le bêta-carotène a un effet protecteur contre le cancer.
Commençons par le niveau inférieur de la pyramide : les expériences sur les cellules et les animaux.
Pertinence des études sur les cellules et les animaux
Des études sur des cellules menées dans des boîtes de Petri en laboratoire ont montré que le bêta-carotène a un effet anti-inflammatoire1. Ses mécanismes d'action ont aussi été élucidés.
Peut-on en conclure que le bêta-carotène prévient le cancer ? Non !
L'effet observé sur des cellules en boîte de Petri ne peut pas forcément être transposé à un organisme entier. Les concentrations diffèrent aussi souvent de celles utilisées chez l'être humain.
L'hypothèse est néanmoins plausible. Du moins au niveau cellulaire, les résultats vont dans ce sens.
Il existe aussi des résultats issus d'expériences sur des animaux, par exemple sur des souris. Une étude a par exemple montré2 que des souris de laboratoire avec des métastases pulmonaires vivaient nettement plus longtemps lorsqu'elles étaient traitées au bêta-carotène. Le bêta-carotène a freiné la propagation des cellules cancéreuses.
Peut-on y voir la preuve que le bêta-carotène a un effet protecteur contre le cancer ? Non…
Des études ont montré que les souris convertissent entièrement le bêta-carotène en vitamine A. Chez l'homme, le taux de conversion n'atteint qu'environ 30 %. Ces études ne sont donc que partiellement pertinentes pour l'être humain. Mais l'hypothèse demeure plausible.
Pertinence des rapports de cas et séries de cas
Au niveau suivant de la pyramide, on trouve les avis d'experts ou les rapports de cas – des descriptions de cas isolés – ou les séries de cas – des descriptions de plusieurs cas.
Ici, l'être humain entre en jeu, mais il n'existe pas encore de modèle de conception systématique permettant d'objectiver les résultats ni de base statistique solide.
Pertinence des études cas-témoins et des études de cohorte
Pour gagner en objectivité et en robustesse statistique, passons aux deux niveaux suivants : les études observationnelles. On distingue les études cas-témoins tournées vers le passé, et les études de cohorte, orientées vers l'avenir.
Dans une étude cas-témoin, on compare des personnes atteintes de cancer (le groupe de cas) dans notre exemple à des personnes sans cancer formant le groupe témoin. On examine alors rétrospectivement la quantité de bêta-carotène qu'elles ont consommée.
Le plus souvent, ces données sont recueillies à l'aide de questionnaires ou d'entretiens.
Dans une étude, les chercheurs ont par exemple interrogé 600 femmes atteintes d'un cancer du sein et 600 femmes en bonne santé sur leurs habitudes alimentaires. L'étude a mis en évidence un lien entre le bêta-carotène et une diminution du risque de cancer du sein.3
Peut-on en conclure que le bêta-carotène a un effet protecteur contre le cancer ? Non, toujours pas.
Ce type d'étude permet de mettre en évidence des corrélations, lorsqu'elles existent, c'est-à-dire des liens. En revanche, il ne permet pas de démontrer une causalité, c'est-à-dire un lien de cause à effet.
Vous trouverez plus d'informations dans notre vidéo sur les erreurs statistiques courantes.
L'un des principaux inconvénients de ce type d'étude est le biais de mémoire. Les participants ne se souviennent pas toujours précisément des détails. L'avantage est que ces études sont faciles à réaliser et peu coûteuses : un simple entretien à un moment donné avec deux groupes de personnes suffit pour obtenir des résultats.
Venons-en aux études de cohorte. Les chercheurs sélectionnent une cohorte, c'est-à-dire un groupe, par exemple de personnes en bonne santé. Ils la suivent ensuite pendant plusieurs années. Durant cette période, les chercheurs évaluent régulièrement la quantité de bêta-carotène consommée par les personnes formant la cohorte. Au fil du temps, d'un point de vue statistique, une partie des sujets de la cohorte développera un cancer. Les chercheurs analysent alors l'existence et la nature d'un éventuel lien entre les cas observés et la consommation de bêta-carotène.
Dans une étude de cohorte4, les chercheurs ont par exemple recruté plus de 56 000 femmes et les ont suivies pendant plusieurs années. 196 participantes ont développé un cancer du poumon au cours de l'étude. Mais aucun lien statistique avec le bêta-carotène n'a pu être établi.
Un problème général des études observationnelles est qu'on ne peut pas attribuer les effets à une seule substance. Les personnes qui ont un apport élevé en bêta-carotène l'assimilent le plus souvent par la consommation de fruits et de légumes. Il s'agit là d'aliments sains. Mais quelle part de ces bénéfices pour la santé peut réellement être attribuée au bêta-carotène ? Et non pas aux fibres ou aux vitamines présentes dans les fruits et légumes ? De plus, les personnes qui mangent sainement sont généralement plus attentives à leur santé et ont souvent un statut socio-économique plus élevé. Il existe donc toute une série de facteurs perturbateurs !
Revenons-en au bêta-carotène. Quel constat peut-on dresser ? Certaines études sont prometteuses, d'autres moins.
Pertinence des essais contrôlés randomisés
Venons-en aux études qui peuvent éventuellement démontrer une causalité : les essais contrôlés randomisés. Idéalement, les essais randomisés, en double aveugle et contrôlés par placebo !
Ici aussi, on adopte une approche prospective. Le modèle de conception de l'étude est beaucoup plus contrôlé afin d'éliminer toute distorsion. On parle de randomisation lorsque les sujets sont assignés aux groupes selon le principe du hasard. Un groupe reçoit du bêta-carotène, tandis que l'autre reçoit un placebo.
Le principe du hasard est essentiel d'un point de vue statistique pour que les deux groupes soient aussi homogènes que possible. C'est pourquoi le nombre de sujets joue aussi un rôle essentiel. Les essais contrôlés randomisés incluant plusieurs milliers de sujets sont plus probants que ceux qui n'en comptent que quelques centaines, voire moins.
Le principe du double aveugle implique que ni les sujets ni les chercheurs ne savent si le traitement administré est un placebo ou du bêta-carotène. L'objectif est d'éliminer les biais des deux côtés. Car lorsqu'un sujet sait qu'il reçoit la substance active, il se sent automatiquement mieux. C'est précisément cet effet qu'il faut éviter.
Ces études sont considérées comme l'étalon-or en recherche biomédicale.
Il existe en effet deux grands essais contrôlés randomisés qui ont examiné l'effet du bêta-carotène sur le cancer. Et ils ont montré que les sujets qui ont reçu du bêta-carotène… ont développé plus de cancers5,6… Quoi ?! Plus de cancers ? Pas moins ?
Les deux études ont donc dû être interrompues pour des raisons éthiques.
Comment est-ce possible ? Pourtant, beaucoup d'éléments semblaient prometteurs !
Une analyse plus détaillée des données montre que le bêta-carotène n'avait pas d'effet chez les non-fumeurs, et augmentait même le risque de cancer chez les fumeurs.
Donc, si certains de vous se disaient que le bêta-carotène était un remède miracle : ce n'est malheureusement pas le cas.
On peut toutefois objecter qu'il ne s'agit que de deux études. Et qu'il serait préférable d'examiner un grand nombre d'études. Selon le principe : une fois ne compte pas. Ou : une hirondelle ne fait pas le printemps.
Pertinence des méta-analyses
C'est précisément l'objet des méta-analyses. Elles examinent de nombreuses études ensemble. Puis, elles analysent si les études vont toutes dans la même direction ou non.
Dans l'ancien modèle de la pyramide, elles se situent au-dessus des essais contrôlés randomisés. Les modèles plus récents les placent au même niveau. Car plusieurs études valent mieux qu'une seule. Mais lorsqu'un essai contrôlé randomisé inclut plusieurs milliers, voire des centaines de milliers de sujets, qu'il est bien mené et qu'il fournit des résultats clairs, il peut, dans certains cas, être plus informatif qu'une méta-analyse qui compare un grand nombre de petites études, qui diffèrent souvent à la fois par leurs méthodes et leur qualité. Autrement dit, il est parfois difficile de comparer des pommes et des poires.
Dans notre exemple, diverses méta-analyses ne montrent aucun effet du bêta-carotène sur le risque de cancer. Mais une méta-analyse confirme par exemple que le bêta-carotène augmente le nombre de cancers chez les fumeurs7,8.
Une autre méta-analyse révèle une augmentation de la mortalité globale associée à la consommation de bêta-carotène9. Ce résultat s'explique par le fait que les fumeurs et les non-fumeurs ont été examinés ensemble.
Les recommandations des grandes organisations
Il est tout à fait normal de se sentir perdu face à la multitude d'études et de résultats. À quelles données peut-on se fier ?
Des organisations spécialisées dans la nutrition, comme l'EFSA ou l'OMS, ont pour mission de rassembler l'ensemble des connaissances sur un sujet afin d'en formuler des recommandations. Elles constituent en règle générale une bonne référence.
C'est pourquoi, dans certains modèles de la pyramide des niveaux de preuves, ces « recommandations de pratique clinique » sont placées au niveau le plus élevé.
Une autre source fiable peut être le journalisme scientifique de qualité, où des journalistes spécialisés travaillent sur ces questions, souvent avec l'aide de chercheurs.
Conclusion
Idéalement, en biomédecine, on cherche à savoir si la consommation de la substance A provoque ou prévient la maladie X. Mais toutes les études ne peuvent pas apporter une réponse claire à cette question. Les scientifiques avancent étape par étape. Des preuves sont réunies et s'assemblent comme un puzzle, jusqu'à ce qu'une conclusion se confirme progressivement. Une certitude à 100 % n'existe pratiquement jamais. Mais les chercheurs peuvent tout de même faire beaucoup de découvertes.
Dans le cas du bêta-carotène, un grand nombre d'études suggèrent que cette substance pourrait avoir un effet protecteur contre le cancer. Des études de grande ampleur ont ensuite réfuté cette hypothèse. Ainsi, la recommandation est de ne pas prendre de compléments, mais simplement d'adopter une alimentation saine. Il est même déconseillé aux fumeurs de se supplémenter en bêta-carotène10.
La pyramide présentée ici s'applique principalement à la biomédecine. Elle est fortement simplifiée et n'est pas exhaustive. Dans d'autres disciplines, comme la sociologie, les sciences humaines ou d'autres sciences naturelles, il existe des modèles de conception et des méthodes d'études très différents.
Quoi qu'il en soit, il convient de rester sceptique face à des promesses de guérison trop ambitieuses.
Cet épisode a été présentée par Michèle Weber et Jean-Paul Bertemes, médiateurs scientifiques au sein du Luxembourg National Research Fund (FNR).
Auteur : Jean-Paul Bertemes (FNR)
Examen par les pairs et conseils : Torsten Bohn (LIH)
Édition : Michèle Weber, Lucie Zeches (FNR)
Traduction : Nadia Taouil (www.t9n.lu)
Photo Torsten Bohn: LIH
Illustrations: SKIN
Infobox
[1] Bai, SK., Lee, SJ., Na, HJ. et al. β-Carotene inhibits inflammatory gene expression in lipopolysaccharide-stimulated macrophages by suppressing redox-based NF-κB activation. Exp Mol Med 37, 323–334 (2005). https://doi.org/10.1038/emm.2005.42
[2] Pradeep CR, Kuttan G. Effect of beta-carotene on the inhibition of lung metastasis in mice. Phytomedicine : International Journal of Phytotherapy and Phytopharmacology. 2003 Mar;10(2-3):159-164. DOI: 10.1078/094471103321659870. PMID: 12725570.
[3] Darouei, B., Bohn, T., Vahid, F. et al. Dietary carotenoids and breast cancer risk: evidence from a large population-based incident case-control study. Nutr Metab (Lond) 22, 107 (2025). https://doi.org/10.1186/s12986-025-01007-x
[4] Rohan, T.E., Jain, M., Howe, G.R. et al. A cohort study of dietary carotenoids and lung cancer risk in women (Canada). Cancer Causes Control 13, 231–237 (2002). https://doi.org/10.1023/A:1015048619413
[5] Omenn et al. (1996). Effects of a Combination of Beta Carotene and Vitamin A on Lung Cancer and Cardiovascular Disease. N Engl J Med DOI: 10.1056/NEJM199605023341802
[6] The Alpha-Tocopherol Beta Carotene Cancer Prevention Study Group (1994) The Effect of Vitamine E and Beta Carotene on the Incidence of Lunc Cancer and other Cancers in male smokers. N Engl J Med 1994 DOI: 10.1056/NEJM199404143301501
[7] Sui et al. (2024). The Efficacy of Dietary Intake, Supplementation, and Blood Concentrations of Carotenoids in Cancer Prevention: Insights from an Umbrella Meta-Analysis. Foods 2024, 13(9), 1321; https://doi.org/10.3390/foods13091321
[8] Lisa Gallicchio et al.Carotenoids and the risk of developing lung cancer: a systematic review. The American Journal of Clinical Nutrition, Volume 88, Issue 2, 2008, Pages 372-383, ISSN 0002-9165, https://doi.org/10.1093/ajcn/88.2.372.
[9] Bjelakovic G, Nikolova D, Gluud LL, Simonetti RG, Gluud C. Mortality in randomized trials of antioxidant supplements for primary and secondary prevention: systematic review and meta-analysis. JAMA. 2007 Feb 28;297(8):842-57. doi: 10.1001/jama.297.8.842. Erratum in: JAMA. 2008 Feb 20;299(7):765-6. PMID: 17327526.
[10] EFSA NDA Panel (EFSA Panel on Nutrition, Novel Foods and Food Allergens), Turck, D., Bohn, T., Castenmiller, J., de Henauw, S., Hirsch-Ernst, K.-I., Knutsen, H. K., Maciuk, A., Mangelsdorf, I., McArdle, H. J., Pentieva, K., Siani, A., Thies, F., Tsabouri, S., Vinceti, M., Lietz, G., Passeri, G., Craciun, I., Fabiani, L., … Naska, A. (2024). Scientific opinion on the tolerable upper intake level for preformed vitamin A and β-carotene. EFSA Journal, 22(6), e8814. https://doi.org/10.2903/j.efsa.2024.8814
