Des nanomatériaux carbonés semblables à l'amiante
Les nanomatériaux se caractérisent par au moins une dimension inférieure à 100 nm. Ils révolutionnent les composants et les dispositifs dans quasiment tous les domaines. Leur taille très réduite conduit à des propriétés uniques, bien différentes des mêmes matériaux à l'état brut. Mais c'est cette même taille réduite qui les rend particulièrement toxiques pour les cellules. Certaines études suggèrent une similitude entre l'amiante et les nanotubes de carbone à plusieurs parois. On manque cependant de connaissances approfondies sur la toxicité des nanomatériaux de synthèse, et ils sont toujours classés par rapport à la toxicité du même matériau à l'état brut. Des scientifiques ont lancé le projet MIRNANO («Toxicogenomic studies on engineered carbon nanomaterials»), financé par l'UE, pour comparer les effets des nanotubes de carbone à plusieurs parois et de l'amiante sur des cellules épithéliales humaines des bronches, mettant l'accent sur le rôle des microARN (miARN). Les miARN sont de petits monobrins d'ARN, non codants, dont on pense qu'ils régulent l'expression des ARN qui ont été transcrits depuis l'ADN mais pas encore traduits en protéines. Ils sont particulièrement stables, ce qui en fait une cible thérapeutique prometteuse. Le projet a aussi cherché à développer des méthodes d'évaluation informatiques et in vitro, pour réduire l'expérimentation animale. L'équipe a conduit des études physicochimiques de cinq nanotubes de carbone à plusieurs parois différant par leur forme, d'un nanomatériau carboné sphérique, d'amiante (le témoin positif) et de laine de verre (le témoin négatif, non toxique). Les deux nanotubes de carbone à plusieurs parois les plus longs, en forme de tige, se sont avérées les plus toxiques pour les cellules. Une étude par spectrométrie a montré qu'ils généraient un radical libre unique mais non identifié, dont la cytotoxicité dépendait directement de la dose. Le nanotube de carbone à plusieurs parois nommé Mitsui-7, a engendré des effets de type amiante dans des cellules humaines et d'autres animaux. Les scientifiques ont étudié les changements à l'échelle du génome dans l'expression des ARN et miARN, durant deux jours d'exposition. Avec la variante Mitsui-7, ils ont constaté une corrélation notable entre le dysfonctionnement des mitochondries et les changements dans les ARNm et miARN, ce qui a conduit à préparer un article en vue de sa publication. Le projet MIRNANO a apporté d'importantes informations sur la cytotoxicité des nanotubes de carbone à plusieurs parois couramment utilisé dans les produits grand public. Il a aussi mis en avant des méthodes pour réduire l'expérimentation animale, et finalement la remplacer. Ces contributions favoriseront une meilleure réglementation des nanomatériaux de synthèse, pour éviter des catastrophes qui pourraient survenir d'ici 20 ans.
Mots‑clés
Nanomatériaux carbonés, amiante, nanotubes de carbone à plusieurs parois, toxicogénomique, Mitsui-7
