Νανοϋλικά και μεταλλάξεις

Οι μεταλλάξεις είναι αλλαγές στο γενετικό υλικό των κυττάρων ή των οργανισμών, ενώ η ικανότητα πρόκλησης των εν λόγω αλλαγών ονομάζεται μεταλλαξιγένεση. Όπως και οποιαδήποτε άλλη χημική ουσία, ένα νανοϋλικό μπορεί επίσης να προκαλέσει μεταλλάξεις και η μεταλλαξιγένεση είναι ένας τομέας καίριας σημασίας που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αξιολόγηση των δυνητικά επιβλαβών επιπτώσεων των χημικών ουσιών.

Στο πλαίσιο των δοκιμών μεταλλαξιγένεσης εξετάζονται, γενικά, δύο μηχανισμοί: γονιδιακή μετάλλαξη – αλλαγές στο DNA ενός μεμονωμένου γονιδίου ή χρωμοσωμική ανωμαλία.

Η χρωμοσωμική ανωμαλία μπορεί να είναι είτε δομική, όπου τα χρωμοσώματα διασπώνται ή αναδιατάσσονται, είτε αριθμητική, όπου μεταβάλλεται ο αριθμός των χρωμοσωμάτων. Η εν λόγω ανωμαλία μπορεί να οδηγήσει σε διάφορες γενετικές διαταραχές και δυσπλασίες νεογνών.

 

Σειρά δοκιμών που απαιτούνται για την αξιολόγηση της μεταλλαξιγένεσης

Δεδομένου ότι μια μεμονωμένη δοκιμή δεν μπορεί να ανιχνεύσει όλους τους μηχανισμούς μεταλλαξιγένεσης, συνήθως απαιτείται σειρά δοκιμών.

Επί του παρόντος, η συνιστώμενη σειρά δοκιμών για τη μεταλλαξιγένεση των νανοϋλικών περιλαμβάνει δοκιμή μετάλλαξης γονιδίων θηλαστικών και δοκιμή μικροπυρήνων σε κύτταρα θηλαστικών ή δοκιμή χρωμοσωμικής ανωμαλίας.

 

Προσαρμογή των κατευθυντήριων γραμμών για τις δοκιμές όσον αφορά τα νανοϋλικά

Ο ΟΟΣΑ έχει εκδώσει διάφορες συστάσεις για την ορθή αξιολόγηση των νανοϋλικών in vitro:

  • Τα νανοϋλικά θα πρέπει να είναι σαφώς χαρακτηρισμένα στο μέσον δοκιμής.
  • Τα κύτταρα που αναπτύσσονται σε εναιώρηση είναι πιο ευαίσθητα από τις προσκολλώμενες γραμμές κυττάρων και θα πρέπει να χρησιμοποιούνται.
  • Θα πρέπει να καταδεικνύεται η ικανότητα των νανοϋλικών να διεισδύουν σε διάφορα κύτταρα. Στις δοκιμές θα πρέπει να χρησιμοποιούνται μόνο κύτταρα που μπορούν να ενσωματώνουν νανοϋλικά με αποτελεσματικό τρόπο.
  • Η μέγιστη συγκέντρωση θα πρέπει να περιορίζεται στα 100 μg/mL ή 100 μg/cm2 (υψηλότερες δόσεις δεν είναι συναφείς από φυσιολογική άποψη και μπορούν να επηρεάσουν τη βαθμολογία λόγω της υψηλής εναπόθεσης στα κύτταρα).
  • Παρότι για τη διασπορά των νανοϋλικών μπορούν να χρησιμοποιηθούν διάφορες μέθοδοι, το πρωτόκολλο NANoREG αποτελεί την καθιερωμένη μέθοδο.

Τα νανοϋλικά που δίδουν αρνητικά αποτελέσματα στη σειρά δοκιμών μεταλλαξιγένεσης in vitro θα πρέπει να θεωρούνται μη μεταλλαξιογόνα. Εάν μια από τις δοκιμές in vitro εμφανίσει θετικό αποτέλεσμα ή εάν δεν συνιστάται η διεξαγωγή δοκιμής in vitro για το νανοϋλικό, θα πρέπει να διεξάγεται δοκιμή παρακολούθησης in vivo, δηλ. δοκιμή με ζώντα οργανισμό. Η εν λόγω δοκιμή παρακολούθησης συμβάλλει στην επαλήθευση του εάν η μεταλλαξιγένεση που παρατηρείται σε ένα σύστημα in vitro μπορεί να αναπαραχθεί σε σύστημα in vivo.