Nanomateriali in mutacije

Mutacije so spremembe v genskem materialu celic ali organizmov; sposobnost povzročanja teh sprememb imenujemo mutagenost. Kot vse druge kemikalije tudi nanomaterial lahko povzroča mutacije, mutagenost pa je ključno področje, ki se lahko uporablja za vrednotenje morebitnih škodljivih učinkov kemikalij.

S testiranjem mutagenosti se na splošno proučujeta dva mehanizma: genske mutacije – spremembe v DNK enega samega gena – ali kromosomske aberacije.

Kromosomska aberacija je lahko strukturna, tj. zlomi ali preureditve kromosomov, ali numerična, tj. spremenjeno število kromosomov. Ti lahko privedejo do različnih genetskih motenj in prirojenih okvar.

 

Za oceno mutagenosti so potrebni različni testi

Z enim samim testom ni mogoče odkriti vseh mehanizmov mutagenosti, zato je običajno potrebna serija testov.

Serija testov, ki se trenutno priporoča za testiranje mutagenosti nanomaterialov, vključuje test genskih mutacij v celicah sesalcev in test mikronukleusov ali test kromosomskih aberacij v celicah sesalcev.

 

Prilagajanje smernic testiranja nanomaterialom

Organizacija OECD je podala več priporočil za ustrezno ocenjevanje nanomaterialov in vitro:

  • Nanomateriale je treba dobro opredeliti v testnem mediju.
  • Celice, ki rastejo v suspenziji, so občutljivejše od adherentnih celičnih linij in jih je zato treba uporabiti.
  • Treba je dokazati sposobnost nanomaterialov za prodiranje v različne celice. Za testiranje je treba uporabljati samo celice, ki lahko učinkovito vključijo nanomateriale.
  • Najvišjo koncentracijo je treba omejiti na 100 μg/ml oziroma 100 μg/cm2 (večji odmerki niso fiziološko pomembni in zaradi velikega odlaganja na celice lahko motijo ocenjevanje).
  • Za razprševanje nanomaterialov se lahko uporabi več metod, uveljavljena metoda pa je protokol NANoREG.

Nanomateriale, ki se v seriji testov mutagenosti in vitro izkažejo za negativne, je treba obravnavati kot nemutagene. Če eden od testov in vitro pokaže pozitiven rezultat ali če testiranje nanomateriala in vitro ni primerno, je treba opraviti nadaljevalni test in vivo, torej testiranje v živem organizmu. S tem pomagamo preveriti, ali lahko mutagenost, opaženo v sistemu in vitro, reproduciramo v sistemu in vivo.