Nanoanyagok és mutációk
A mutációk a sejtek vagy szervezetek genetikai anyagában bekövetkező változások, és az e változások előidézésére való képességet mutagenitásnak nevezik. Más vegyi anyagokhoz hasonlóan a nanoanyagok is okozhatnak mutációkat, és a mutagenitás olyan kulcsfontosságú terület, melyet felhasználhatunk a vegyi anyagok potenciálisan káros hatásainak értékelése céljából.
A mutagenitás vizsgálata során általában két mechanizmust tanulmányoznak: a génmutáció – vagyis egyetlen gén DNS-ének megváltozása, vagy a kromoszóma-rendellenesség.
A kromoszóma-rendellenesség lehet szerkezeti, amikor a kromoszómák eltörnek vagy átrendeződnek, vagy lehet számszerű, amikor megváltozik a kromoszómák száma. Ezek különféle genetikai és veleszületett rendellenességekhez vezethetnek.
A mutagenitás értékeléséhez számos vizsgálat szükséges
Egyetlen vizsgálat nem tudja kimutatni az összes mutagén mechanizmust, ezért általában vizsgálatok egész sorára van szükség.
A nanoanyagok mutagenitásának vizsgálatára jelenleg ajánlott vizsgálatsor része az emlőssejteken végzett génmutációs vizsgálat, valamint a szintén emlőssejteken végzett mikronukleusz-vizsgálat a kromoszóma-rendellenességek kimutatására.
A vizsgálati iránymutatások módosítása a nanoanyagoknak megfelelően
Az OECD több ajánlást is adott a nanoanyagok in vitro vizsgálatának megfelelő elvégzésére vonatkozóan:
- A nanoanyag jellemzőit alaposan ismerni kell a vizsgálati közegben.
- A szuszpenzióban növő sejtek érzékenyebbek, mint a letapadt sejtvonalak, ezért ezeket kell használni.
- Ki kell mutatni a nanoanyagok penetrációs képességét különféle sejtekbe. Csak olyan sejtek alkalmazhatók vizsgálat céljára, amelyek hatékonyan képesek internalizálni a nanoanyagokat.
- A legmagasabb koncentrációt 100 μg/ml-re vagy 100 μg/cm²-re kell korlátozni (a magasabb dózisok élettani szempontból nem relevánsak, és zavaró hatással lehetnek a pontozásra, mivel nagy mennyiségben rakódnak le a sejteken).
- A nanoanyagok diszpergálására több módszer is alkalmazható, de a NANoREG protokoll egy jól bevált módszer.
Azokat a nanoanyagok, melyek negatívnak bizonyulnak az in vitro mutagenitási vizsgálatok során, nem mutagén anyagoknak tekinthetők. Ha az in vitro vizsgálatok egyike pozitív eredményt mutat, vagy ha a nanoanyag in vitro körülmények közötti vizsgálata nem megfelelő, egy utánkövető in vivo, vagyis élő szervezettel végzett vizsgálatot kell végezni. Ez segít igazolni, hogy egy in vitro rendszerben megfigyelt mutagenitás reprodukálható-e egy in vivo rendszerben is.