Nanomaterialien und Mutationen
Mutationen sind Veränderungen des genetischen Materials von Zellen oder Organismen, und die Fähigkeit, diese Veränderungen zu verursachen, wird als Mutagenität bezeichnet. Wie jede andere Chemikalie kann auch Nanomaterial Mutationen verursachen, und Mutagenität ist ein Schlüsselbereich, der zur Bewertung der potenziell schädlichen Auswirkungen von Chemikalien herangezogen werden kann.
Bei Mutagenitätstests werden im Allgemeinen zwei Mechanismen untersucht: Genmutationen, Veränderungen der DNA eines einzelnen Gens, oder Chromosomenaberration.
Chromosomenaberrationen können struktureller Natur sein, wenn Chromosomen brechen oder umgebaut werden, oder numerisch, wenn sich die Anzahl der Chromosomen ändert. Dies kann zu einer Vielzahl von genetischen Störungen und Geburtsfehlern führen.
Eine Reihe von Tests, die zur Bewertung der Mutagenität erforderlich sind
Ein einziger Test kann nicht alle mutagenen Mechanismen erkennen, sodass in der Regel eine Testbatterie erforderlich ist.
Die derzeit für die Mutagenität vom Nanomaterial empfohlene Testbatterie umfasst einen Genmutationstest an Säugetierzellen und einen Mikrokerntest an Säugetierzellen oder einen Chromosomenaberrationstest.
Anpassung der Testleitfäden für Nanomaterialien
Die OECD hat mehrere Empfehlungen für die ordnungsgemäße In-Vitro-Bewertung von Nanomaterialien gegeben:
- Nanomaterialien sollen im Testmedium gut charakterisiert sein.
- Zellen, die in einer Suspension wachsen, sind empfindlicher als anhängende Zelllinien und sollen verwendet werden.
- Es soll nachgewiesen werden, dass Nanomaterialien in verschiedene Zellen eindringen können. Für Tests sollen nur Zellen verwendet werden, die Nanomaterialien effizient internalisieren können.
- Die höchste Konzentration sollte auf 100 μg/ml oder 100 μg/cm² begrenzt werden (höhere Dosen sind physiologisch nicht relevant und können aufgrund hoher Ablage auf Zellen die Bewertung beeinträchtigen).
- Zur Verbreitung von Nanomaterialien können verschiedene Methoden angewandt werden, doch das NANOREG-Protokoll ist eine bewährte Methode.
Nanomaterialien, die sich in der Batterie von In-vitro-Mutagenitätstests negativ entwickeln, sollten als nichtmutagen betrachtet werden. Ergibt einer der In-vitro-Tests ein positives Ergebnis oder ist es nicht angemessen, das Nanomaterial in vitro zu testen, sollte ein In-vivo-Folgetest durchgeführt werden, so dass eine Prüfung mit einem lebenden Organismus durchgeführt wird. Dies hilft, zu überprüfen, ob die in einem In-vitro-System beobachtete Mutagenität in einem In-vivo-System reproduziert werden kann.