Nanomatériaux et mutations


 

Les mutations sont des modifications du matériel génétique des cellules ou des organismes et la capacité à provoquer ces modifications est appelée mutagénicité. Comme tout autre produit chimique, un nanomatériau peut également provoquer des mutations et la mutagénicité est un domaine clé qui permet d’évaluer les effets potentiellement nocifs des produits chimiques.

Les essais de mutagénicité portent généralement sur deux mécanismes: la mutation génique - la modification de l’ADN d’un seul gène - ou l’aberration chromosomique.

L’aberration chromosomique peut être structurelle, lorsque les chromosomes subissent des cassures ou des réarrangements, ou bien numérique, lorsqu’une modification du nombre de chromosomes se produit. Les aberrations chromosomiques peuvent entraîner divers troubles génétiques et malformations congénitales.

Une série d’essais nécessaires pour évaluer la mutagénicité

Un seul essai ne peut pas détecter tous les mécanismes mutagènes, c’est pourquoi une batterie d’essais est généralement nécessaire.

La batterie d’essais actuellement recommandée pour évaluer la mutagénicité des nanomatériaux comprend un essai de mutation génétique sur cellules de mammifères et un essai de micronoyaux sur cellules de mammifères ou un essai d’aberration chromosomique.

Adapter les lignes directrices pour les essais de nanomatériaux

L’OCDE a donné plusieurs recommandations pour évaluer correctement les nanomatériaux in vitro.

  • Les nanomatériaux doivent être bien caractérisés dans le milieu d’essai.
  • Les cellules cultivées en suspension sont plus sensibles que les lignées de cellules adhérentes et il convient de les utiliser.
  • La capacité des nanomatériaux à pénétrer dans différentes cellules doit être démontrée. Seules les cellules capables d’internaliser efficacement les nanomatériaux doivent être utilisées pour les essais.
  • La concentration la plus élevée doit être limitée à 100 μg/ml ou 100 μg/cm2 (des concentrations plus élevées ne sont pas pertinentes sur le plan physiologique et peuvent interférer avec la notation en raison d’un taux de dépôt élevé sur les cellules).
  • Plusieurs méthodes peuvent être utilisées pour la dispersion des nanomatériaux, mais le protocole NANoREG est une méthode bien établie.

Les nanomatériaux qui présentent des résultats négatifs aux essais de mutagénicité in vitro doivent être considérés comme non mutagènes. Si l’un des essais in vitro donne un résultat positif ou s’il n’est pas approprié de soumettre le nanomatériau à des essais in vitro, il convient de réaliser un essai de suivi in vivo, c’est-à-dire un essai sur un organisme vivant. Cela permet de vérifier si la mutagénicité observée dans un système in vitro peut être reproduite dans un système in vivo.