Nanomateriały a mutacje
Mutacje to zmiany w materiale genetycznym komórek lub organizmów, a zdolność do wywoływania tych zmian to mutagenność. Jak każda substancja chemiczna nanomateriał także może być przyczyną mutacji, a mutagenność jest podstawowym parametrem, który można wykorzystać do oceny potencjalnie szkodliwych działań chemikaliów.
Badanie mutagenności polega zasadniczo na analizie dwóch mechanizmów: mutacji genowej — zmian w DNA pojedynczego genu — i aberracji chromosomowych.
Aberracja chromosomowa może być strukturalna, jeżeli chromosomy pękają lub ulegają przegrupowaniu, albo liczbowa, jeżeli zmienia się liczba chromosomów. Może to prowadzić do różnych zaburzeń genetycznych i wad wrodzonych.
Do oceny mutagenności koniecznych jest wiele testów
Pojedynczy test nie pozwala wykryć wszystkich mechanizmów mutagennych, dlatego zazwyczaj konieczny jest zestaw testów.
Zestaw testów zalecany obecnie do oceny mutagenności nanomateriałów obejmuje test mutacji genowych w komórkach ssaczych i test mikrojąderkowy w komórkach ssaczych lub test aberracji chromosomowych.
Dostosowanie wytycznych dotyczących testów do nanomateriałów
OECD wydała szereg zaleceń dotyczących właściwej oceny nanomateriałów in vitro:
- Właściwości nanomateriałów w danym ośrodku analitycznym powinny być dobrze znane.
- Komórki hodowane w zawiesinie są bardziej wrażliwe niż linie komórek adherentnych i takie należy stosować.
- Należy wykazać zdolność nanomateriałów do wnikania do różnych komórek. Do badań należy wykorzystywać wyłącznie komórki zdolne do wydajnej internalizacji nanomateriałów.
- Najwyższe stężenie należy ograniczyć do 100 μg/ml lub 100 μg/cm2 (wyższe dawki nie są właściwe ze względów fizjologicznych i mogą zakłócać wynik wskutek znaczącego odkładania w komórkach).
- Do rozpraszania nanomateriałów stosuje się szereg metod, jednak powszechnie uznawany jest protokół NANoREG.
Nanomateriały dające ujemne wyniki w zestawie testów mutagenności in vitro należy uznać za niemutagenne. Jeżeli jeden test in vitro da wynik dodatni lub badanie nanomateriału in vitro nie jest właściwe, należy przeprowadzić następnie test in vivo, a więc w organizmie żywym. W ten sposób można stwierdzić, czy mutagenność obserwowaną w układzie in vitro można uzyskać także w układzie in vivo.