Nanomateriāli un mutācijas

Mutācijas ir izmaiņas šūnu vai organismu ģenētiskajā materiālā, un spēju izraisīt šīs pārmaiņas sauc par mutagenitāti. Tāpat kā jebkura cita ķīmiska viela, arī nanomateriāls var izraisīt mutācijas, un mutagenitāte ir svarīga joma, ko var izmantot, lai novērtētu ķīmisko vielu iespējamo kaitīgo ietekmi.

Mutagenitātes testēšanā parasti izvērtē divus mehānismus, proti, gēnu mutāciju – izmaiņas viena gēna DNS – vai hromosomu aberāciju.

Hromosomu aberācija var būt strukturāla, ja hromosomas sabrūk vai tiek pārkārtotas, vai skaitliska, ja mainās hromosomu skaits. Tas var izraisīt dažādus ģenētiskus traucējumus un iedzimtus defektus.

 

Dažādi testi, kas vajadzīgi mutagenitātes novērtēšanai

Ar vienu testu nevar noteikt visus mutagēnos mehānismus, tāpēc parasti ir vajadzīgs testu kopums.

Testu kopums, ko pašlaik iesaka nanomateriālu mutagenitātes noteikšanai, ietver zīdītāju šūnu gēnu mutācijas testu un zīdītāju šūnu mikrokodolu testu vai hromosomu aberācijas testu.

 

Testēšanas pamatnostādņu pielāgošana nanomateriāliem

ESAO ir sniegusi vairākus ieteikumus, lai pienācīgi novērtētu nanomateriālus in vitro:

  • nanomateriāli labi jāraksturo testēšanas vidē;
  • suspensijā augošās šūnas ir jutīgākas nekā pielipušās šūnu līnijas, un tās ir jāizmanto;
  • ir jāpierāda nanomateriālu spēja iekļūt dažādās šūnās. Testēšanai ir jāizmanto tikai šūnas, kas var efektīvi internalizēt nanomateriālus;
  • visaugstākā koncentrācija nedrīkst būt augstāka par 100 μg/ml vai 100 μg/cm2 (lielākas devas nav fizioloģiski būtiskas un var traucēt vērtēšanai izteiktās nogulsnēšanās uz šūnām dēļ);
  • nanomateriālu disperģēšanai var izmantot vairākas metodes, bet vispāratzīta metode ir NANoREG protokols.

Nanomateriāli, kam ir negatīvs rezultāts in vitro mutagenitātes testu kopumā, ir jāuzskata par nemutagēniem. Ja kādam no in vitro testiem ir pozitīvs rezultāts vai ja nav lietderīgi testēt nanomateriālu in vitro, ir jāveic papildu in vivo tests, lai testētu ar dzīvu organismu. Tā var pārbaudīt, vai in vitro sistēmā novērotu mutagenitāti var reproducēt in vivo.