Le mutazioni sono alterazioni del materiale genetico di cellule od organismi e la capacità di determinare queste alterazioni è chiamata mutagenicità. Come qualsiasi altra sostanza chimica, anche un nanomateriale può determinare mutazioni e la mutagenicità è un aspetto fondamentale che può essere utilizzato per valutare gli effetti potenzialmente nocivi delle sostanze chimiche.

I test di mutagenicità generalmente esaminano due meccanismi: mutazione genica, ovvero alterazioni del DNA di un singolo gene, o aberrazione cromosomica.

L’aberrazione cromosomica può essere strutturale, laddove i cromosomi si rompono o si riorganizzano, oppure numerica nel caso in cui il numero di cromosomi cambi. Tali alterazioni possono comportare una serie di malattie genetiche e difetti congeniti.

Una serie di test necessari per valutare la mutagenicità

Un singolo test non è in grado di rilevare tutti i meccanismi mutageni, quindi di solito è necessaria una batteria di test.

La batteria di test attualmente raccomandata per la mutagenicità dei nanomateriali include un test di mutazione genica su cellule di mammifero e un test del micronucleo in cellule di mammifero o un test di aberrazione cromosomica.

Adattamento delle linee guida dei test per i nanomateriali

L’OCSE ha fornito diverse raccomandazioni per valutare correttamente i nanomateriali in vitro:

• I nanomateriali devono essere ben caratterizzati nel mezzo di prova.
• Devono essere utilizzate le cellule che crescono in sospensione in quanto sono più sensibili delle linee cellulari aderenti.
• Occorre dimostrare la capacità dei nanomateriali di penetrare in cellule diverse. Per i test devono essere utilizzate solo cellule in grado di assimilare in modo efficiente i nanomateriali.
• La concentrazione più alta deve essere limitata a 100 μg/mL o 100 μg/cm2 (dosi più elevate non sono fisiologicamente pertinenti e possono interferire con il punteggio a causa dell’elevata deposizione sulle cellule).
• Possono essere utilizzati diversi metodi per disperdere i nanomateriali, tra i quali il protocollo NANoREG, che è un metodo consolidato.

I nanomateriali che risultano negativi nella batteria dei test di mutagenicità in vitro devono essere considerati non mutageni. Se uno dei test in vitro mostra un risultato positivo o se non è appropriato testare il nanomateriale in vitro, è necessario eseguire un test in vivo di follow-up, quindi un test con un organismo vivente. Ciò aiuta a verificare se la mutagenicità osservata in un sistema in vitro possa essere riprodotta in un sistema in vivo.