Catégoriser les nanomatériaux pour obtenir une évaluation efficace des dangers et des risques qu'ils présentent

Des experts financés par l'UE ont élaboré et employé des stratégies de regroupement pour les nanomatériaux manufacturés (MNM) afin de résoudre les problèmes qu'ils posent en matière de sécurité.

Les nanotechnologies et les MNM sont souvent considérés comme révolutionnaires car leurs applications sont aussi nombreuses que variées: médecine, transports, énergie, sécurité alimentaire, sécurité, TIC et sciences environnementales. Grâce à leurs propriétés optimisées, notamment une meilleure résistance, un poids plus léger, une conductivité électrique et une réactivité chimique accrues, les MNM sont intégrés dans un éventail croissant de produits, notamment les téléphones portables, les puces informatiques, les batteries, les cosmétiques, les peintures et les vêtements de sport.

Mais, malgré leurs propriétés intéressantes, les MNM posent également de nouveaux défis dans les domaines de la santé et de la sécurité environnementale. En effet, notre organisme pourrait être exposé aux nanomatériaux (NM) par le biais des poumons, ce qui rend cruciale l'évaluation des risques qu'ils présentent. Dans le contexte en mutation rapide des MNM, les systèmes de réglementation doivent se montrer suffisamment robustes pour pouvoir gérer la diversification des matériaux au fil du temps, et les principes de sécurité par la conception (SbD pour safe-by-design) pourraient s'avérer utiles à cet égard.

Le projet NanoREG II, financé par l'UE, a réalisé des progrès importants en ce sens et a élaboré des principes visant à soutenir la modification des réglementations existantes en matière de nanosécurité. Il a mis au point un processus d'évaluation des risques plus efficace qui prévoit des stratégies de regroupement et d'essai intégrant le concept de SbD, qui comprend trois piliers: conception sûre, production sûre et utilisation sûre. "Il est pratiquement impossible de tester toutes les variantes de NM, dont le nombre est en théorie illimité, selon l'ensemble des critères toxicologiques pertinents. C'est la raison pour laquelle il est indispensable d'élaborer des approches de regroupement des NM afin de renforcer l'efficacité du processus d'évaluation", a précisé une équipe de scientifiques comprenant des chercheurs de l'institut fédéral allemand d'évaluation des risques, partenaire du projet, qui a récemment publié une étude dans la revue "Particle and Fibre Toxicology".

Regroupement des NM

Dans ce même article, les chercheurs avancent qu'il est plus difficile de regrouper les NM que les produits chimiques conventionnels. "Une catégorie chimique comprend un groupe de produits chimiques dont les propriétés physico-chimiques et (éco)toxicologiques et/ou liées à son devenir dans l'environnement seront probablement similaires ou suivront un schéma régulier en raison de leur similarité structurelle", expliquent-ils. "Le regroupement des NM est beaucoup plus difficile car, entre autres, la démonstration de leur similarité structurelle implique davantage de paramètres. Par ailleurs, de nombreuses propriétés physico-chimiques des NM changent au cours de leur cycle de vie sous l'effet de processus tels que l'agglomération, la dissolution, le vieillissement ou les interactions avec les biomolécules." D'après les chercheurs, "des approches de regroupement des NM rigoureuses du point de vue scientifique devraient tenir compte des MoA [modes d'action] des NM", pour lesquels des approches dites multi-omiques intégrées pourraient s'avérer utiles.

Dans le cadre de l'étude, les chercheurs ont adopté une approche multi-omique qui leur a permis d'identifier les NM présentant des MoA similaires. Le terme "omique" fait référence aux technologies qui mesurent certaines caractéristiques d'une grande famille de molécules cellulaires telles que les gènes, les protéines ou les petits métabolites. "La protéomique est la méthode de prédilection pour l'analyse des changements qui interviennent au niveau des protéines", indique l'étude. "La métabolomique est la méthode omique la plus proche du phénotype d'un système biologique. Malgré cela, il est relativement rare d'avoir recours à la métabolomique en nanotoxicologie", poursuit l'étude.

"Si une méthode omique ne traduit qu'une seule section de l'état de la cellule ou du tissu, la combinaison de ces techniques permet d'obtenir une meilleure vue d'ensemble des réponses cellulaires. L'intégration des résultats sur plusieurs couches de réponses cellulaires obtenues à l'aide de différentes approches omiques renforce la confiance et permet de déterminer les MoA des NM, ce qui favorise l'établissement des voies de toxicité et l'identification des événements clés." L'étude multi-omiques a porté sur 12 NM pertinents sur le plan industriel, comme la silice et le dioxyde de titane. L'équipe a également utilisé un modèle de cellules murines "pour comparer les résultats de cette étude avec les données in vivo disponibles obtenues chez le rat".

Le projet NanoREG II (Development and implementation of Grouping and Safe-by-Design approaches within regulatory frameworks) a pris fin en février 2019.

Pour plus d'informations, veuillez consulter:
site web du projet NanoREG II