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NAnomics in vitro DEvelopmental TOXcology

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Évaluer la toxicité des ions de métal et des nanoparticules

Les nanoparticules (NP) métalliques sont parmi les NP les plus utilisées dans les produits de grande consommation dont les produits électroniques, les aliments, les conteneurs, les médicaments, les cosmétiques et les peintures. De nouvelles preuves suggèrent que les NP de cobalt (NP-Co), largement utilisé dans le traitement du cancer, pourrait affecter l'expression génique.

Santé

Les NP ont révolutionné les fonctionnalités des produits et des dispositifs dans presque tous les secteurs de l'économie. Leur dégagement potentiel dans l'environnement pendant la production, l'utilisation et la mise au rebut requiert une attention particulière pour les risques et la toxicité. Le projet NADETOX (Nanomics in vitro developmental toxicology), financé par l'UE, s'est attardé aux NP de Co et d'or (Au) utilisées dans les traitements oncologiques. L'utilisation d'une solution de remplacement de méthode de test in vitro prometteuse et attrayante sur l'approche des 3R (réduction, raffinage, remplacement des tests sur animaux) représentait un pilier du programme de recherche. Les scientifiques se sont penchés sur FETAX (Frog Embryo Teratogenesis Assay-Xenopus), un essai biologique bien établi mis au point dans les années 1980. FETAX est un essai puissant, flexible et bon marché permettant l'évaluation rapide (quelques jours à peine) des effets des produits chimiques sur la croissance embryonnaire dans le Xenopus laevis. L'équipe a commencé par évaluer les impuretés dans les NP métalliques susceptibles de confondre les interprétations des résultats, minant la validité scientifique. Des analyses d'activation de neutron instrumentale et radiochimique (INAA et RNAA, respectivement) ainsi que l'analyse ICPMS (Inductively coupled plasma mass spectrometry) ont été menées. L'on a constaté que les NP de Co présentaient de très faibles niveaux d'impuretés des éléments par rapport aux NP d'Au. Seuls les NP de Co ont été utilisés dans les tests ultérieurs. Par ailleurs, le personnel a mené une analyse TEM (Transmission Electron Microscopy) afin d'évaluer les effets potentiels de l'irradiation du neutron sur la structure des NP. La microscopie électronique à transmission (MET) a suggéré que ni la surface, ni la dimension des NP métalliques n'étaient affectés. Par la suite, les chercheurs ont employé INAA, RNAA et ICPMS pour étudier également la composition de base élémentaire de Xenopus larvae. L'accumulation de CO2+ et de Co-NPs a été étudiée selon le protocole FETAX. Le Co a été absorbé par des embryons dans les deux formes utilisées. Par ailleurs, le Co semble se lier avec l'ADN; ce qui pourrait affecter l'expression génique, comme le suggèrent les expériences préliminaires DD-PCR (Differential Display-Polymerase Chain Reaction). NADETOX a ajouté une pièce importante au puzzle de savoir si oui ou non les NP métalliques généralement utilisés dans les produits de grande consommation peuvent avoir des effets toxiques. D'autres travaux devraient améliorer la sécurité de la manutention et de la production des NP et des produits basés dessus pour un meilleur fonctionnement.

Mots‑clés

Toxicité, nanoparticules de métal, nanoparticules, cobalt, expression génique

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