Nanomaterialen en mutaties
Mutaties zijn veranderingen in het genetische materiaal van cellen of organismen. Het vermogen om deze veranderingen te veroorzaken wordt mutageniteit genoemd. Net als elke andere chemische stof kan een nanomateriaal ook mutaties veroorzaken. Mutageniteit is een belangrijk gebied dat kan worden gebruikt om de potentieel schadelijke effecten van chemische stoffen te evalueren.
Mutageniteitstests hebben in het algemeen betrekking op twee mechanismen: genmutatie (veranderingen in het DNA van een enkel gen) of chromosoomafwijkingen.
Chromosoomafwijkingen kunnen structureel zijn (chromosomen breken of worden herschikt) of numeriek (het aantal chromosomen verandert). Deze afwijkingen kunnen leiden tot verschillende genetische aandoeningen en geboorteafwijkingen.
Meerdere tests nodig om mutageniteit te beoordelen
Een enkele test kan niet alle mutagene mechanismen detecteren en daarom is doorgaans een reeks tests vereist.
De testreeks die momenteel wordt aanbevolen voor de mutageniteit van nanomaterialen omvat een genmutatietest met zoogdiercellen en een micronucleustest met zoogdiercellen of een test op chromosoomafwijkingen.
Aanpassing van testrichtlijnen voor nanomaterialen
De Organisatie voor Economische Samenwerking en Ontwikkeling (OESO) heeft verschillende aanbevelingen gedaan voor een adequate beoordeling van nanomaterialen in in-vitro-onderzoek:
- Nanomaterialen moeten goed gekarakteriseerd zijn in het testmedium.
- Er moeten cellen worden gebruikt die in suspensie groeien, aangezien deze gevoeliger zijn dan aanhechtende cellijnen.
- Het vermogen van nanomaterialen om verschillende cellen te penetreren, moet worden aangetoond. Voor het testen mogen alleen cellen worden gebruikt die op efficiënte wijze nanomaterialen kunnen internaliseren.
- De hoogste concentratie moet worden beperkt tot 100 μg/ml of 100 μg/cm² (hogere doses zijn fysiologisch niet relevant en kunnen de scores verstoren als gevolg van dichte afzettingen op de cellen).
- Er kunnen verschillende methoden worden gebruikt om nanomaterialen te verspreiden, maar het NANoREG-protocol is een beproefde methode.
Nanomaterialen met een negatief testresultaat in de reeks van in-vitro-mutageniteitstests moeten als niet-mutageen worden beschouwd. Als een van de in-vitrotests een positief resultaat oplevert of als het niet passend is het nanomateriaal in vitro te testen, moet een vervolgtest in vivo worden uitgevoerd, dus met een levend organisme. Hier kan worden nagegaan of in een in-vitrosysteem waargenomen mutageniteit in een in-vivosysteem kan worden gereproduceerd.