Nanomateriály a mutace

Mutace jsou změny genetického materiálu buněk nebo organismů, přičemž schopnost způsobovat tyto změny se nazývá mutagenita. Stejně jako každá jiná chemická látka může i nanomateriál způsobovat mutace a mutagenita je klíčovou oblastí, kterou lze využít k hodnocení potenciálně škodlivých účinků chemických látek.

Testování mutagenity obecně sleduje dva mechanismy: genovou mutaci – změny v DNA jednoho genu, nebo chromozomální aberaci.

Chromozomální aberace mohou být strukturální, kdy dochází k přerušení nebo přeskupení chromozomů, nebo numerické, kdy se mění počet chromozomů. Ty mohou vést k různým genetickým poruchám a vrozeným vadám.

 

Řada testů potřebných k posouzení mutagenity

Jediným testem nelze odhalit všechny mutagenní mechanismy, proto je obvykle zapotřebí série testů.

Testovací série, která se v současnosti doporučuje pro zkoumání mutagenity nanomateriálů, zahrnuje test genových mutací savčích buněk a test mikrojader savčích buněk nebo test chromozomálních aberací.

 

Přizpůsobení pokynů pro testování nanomateriálů

Organizace OECD vydala několik doporučení pro správné posuzování nanomateriálů in vitro:

  • V testovacím médiu by nanomateriály měly být dobře charakterizovány.
  • Buňky rostoucí v suspenzi jsou citlivější než adherentní buněčné linie, a měly by se tedy používat.
  • Měla by být prokázána schopnost nanomateriálů pronikat do různých buněk. K testování by měly být použity pouze buňky, které jsou schopny nanomateriály účinně internalizovat.
  • Nejvyšší koncentrace by měla být omezena na 100 μg/ml nebo 100 μg/cm2 (vyšší dávky nejsou fyziologicky relevantní a mohou narušit bodové hodnocení v důsledku vysoké depozice na buňkách).
  • K dispergaci nanomateriálů lze použít několik metod; dobře zavedenou metodou je protokol NANoREG.

Nanomateriály, které jsou v sérii testů mutagenity in vitro negativní, by měly být považovány za nemutagenní. Pokud některý z testů in vitro vykáže pozitivní výsledek nebo pokud není vhodné nanomateriál testovat in vitro, měl by být proveden následný test in vivo, tedy testování na živém organismu. To pomáhá ověřit, zda lze mutagenitu pozorovanou v systému in vitro reprodukovat v systému in vivo.