«Sécurité dès la conception» pour une nanotechnologie responsable
Les nanotechnologies sont depuis longtemps considérés comme un évènement marquant pour la société et une réponse aux besoins de la vie moderne avec des implications allant du secteur de la santé à celui du logement. Avec des estimations selon lesquelles la nanotechnologie serait bientôt intégrée dans la moitié des nouveaux matériaux et procédés de fabrication, il apparait de plus en plus nécessaire de mieux comprendre son impact environnemental et en particulier sur les systèmes vivants. Alors que la plupart des efforts de recherche se sont focalisés sur les problèmes liés à leurs effets potentiels sur la santé, les recherches concernant les mécanismes à l'œuvre reste encore peu documentées. Le projet NANOMILE, financé par l'UE, a permis de combler cette lacune en étudiant la transformation de l'environnement au cours du cycle de vie des nanomatériaux et un large éventail d'espèces cibles et de nanomatériaux, ceci en mettant l'accent sur leurs effets mécanistiques afin d'identifier les propriétés toxiques pouvant être évitées et en garantir une application plus sûre. Les partenaires du projet ont ainsi développé un modèle informatique capable de prévoir les dangers des nanomatériaux. Développement d'outils de prévision et d'évaluation des risques NANOMILE a tout d'abord créé une plateforme d'essai et de sélection qui a permis à l'équipe d'appliquer un processus de criblage à haut débit à certains nanomatériaux manufacturés (NMM) et vérifier leur toxicité. Comme le rappelle la coordinatrice du projet, Eugenia Valsami-Jones, «Nous avons testé plus d'une centaine de NMM. Pour remettre en cause les idées en vigueur, nous avons utilisé plusieurs critères pour ces particules comme par exemple, leur taille, leur cycle de vie, leur mode d'action possible et leur pertinence en termes de produits commerciaux. Comme nous voulions également être systématiques, nous avons généré des bibliothèques de propriétés où nous avons expérimenté plusieurs variantes autour d'une propriété unique. Ceci nous a permis de tester méthodiquement diverses hypothèses.» Un exemple de la façon dont les partenaires du projet ont testé systématiquement les nombreuses hypothèses, est illustré par le vieillissement contrôlé de certains NMM dans différents scénarii. Les nanoparticules ont été vieillies artificiellement par une exposition à l'air et à la lumière ainsi que dans des conditions simulées de la vie réelle comme par exemple celles expérimentées par les nanoparticules antimicrobiennes (comme l'argent) dans une machine à laver, simulant ainsi leur sort au sein des tissus. Tous ces efforts ont abouti à la création de ce qui pourrait être le plus grand système de caractérisation de nanomatériaux testés de manière systématique du monde. Pour l'équipe, l'étape suivante s'est focalisée sur le développement de modèles informatiques basés sur le comportement déjà connu des nanomatériaux mais augmenté d'une analyse par imagerie pour en maximiser le potentiel prédictif. Comme nous l'explique le professeur Valsami-Jones: «La modélisation est basée sur une approche appelée 'relation quantitative de l'activité de la nanoparticule' qui identifie essentiellement la relation entre les caractéristiques de la nanoparticule et son activité biologique pour ensuite prédire le comportement de nanomatériaux similaires.» L'interface modèle actuelle permet aux chercheurs d'entrer ou de sélectionner des variables comme le type de nanoparticules (par exemple, le métal), sa forme, d'identifier une analyse à exécuter, avant que le système ne présente une prévision du risque probable. Comme le conclut le professeur, «Bien que nos modèles en soient encore au début de leur développement, nous avons pu réaliser une première étape en direction d'une nanotoxicologie prédictive.» Soutenir la régulation en faveur d'une nanotechnologie sûre et responsable Les résultats du projet contribuent de manière significative à une meilleure compréhension des risques que les nanomatériaux pourraient poser pour la santé et l'environnement grâce à la meilleure appréciation des mécanismes impliqués dans leur toxicité. En lançant ou en contribuant aux normes ISO, le projet NANOMILE a de fait, déjà joué un rôle dans les efforts plus larges entrepris pour l'élaboration d'un cadre réglementaire encadrant les applications durables de la nanotechnologie. Un bon exemple en est la norme de toxicocinétique des NMM, qui mesure l'absorption, le transport, la transformation et l'élimination des nanomatériaux dans un contexte biologique. En collaboration avec ses partenaires de l'industrie, le projet a déjà généré plusieurs méthodologies d'évaluation des risques NMM au niveau industriel, avec par exemple, la sortie de la plateforme Vitrocell Air-Liquid Interface (ALI) qui reproduit l'exposition des poumons aux nanomatériaux. Ces efforts devraient permettre de libérer tout le potentiel de la nanotechnologie, évaluée par certains experts comme pouvant atteindre plusieurs milliers de milliards d'euros au cours des prochaines années.
Mots‑clés
NANOMILE, nanomatériaux, nanotechnologie, évaluation des risques, modélisation informatique, ISO, matériaux de pointe, impact environnemental, prévision des risques, nanotoxicologie, toxicité
