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Modelling nanoparticle toxicity: principles, methods, novel approaches

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Des modèles pour protéger la santé et l'environnement

Les nanoparticules d'ingénierie (NPI) constituent aujourd'hui la base d'une série de produits et appareils dans de nombreux secteurs. Une étude financée par l'UE a jeté les bases et ouvert la voie vers des modèles descriptifs destinés à prédire la toxicité.

Changement climatique et Environnement

Comme leur présence dans notre vie quotidienne ne cesse d'augmenter, il est important de voir comment les NPI peuvent être libérées et absorbées par des organismes vivants et avec quels effets. Même si la nanotechnologie est un domaine relativement récent, de nombreux ensembles de données liant les propriétés physico-chimiques des nanoparticules avec la toxicité offrent un point de départ intéressant pour le développement de modèles de réactivité et de toxicité. Avec le soutien de l'UE pour le projet MODNANOTOX («Modelling nanoparticle toxicity: Principles, methods, novel approaches»), des partenaires de l'UE et des États-Unis ont développé des modèles et proposé des recommandations sur la base des écarts au niveau des données et des techniques. Les scientifiques ont commencé par assimiler, évaluer et classer les données existantes. Les modèles de bioaccumulation ont couvert tous les niveaux, de l'organisme au tissu et à la cellule, et ont décrit différentes conditions d'exposition. Plus important, les travaux ont démontré que la bioaccumulation et la mortalité sont davantage dépendantes des caractéristiques des organismes que des propriétés des NPI. Des travaux sur la structure quantitative et les modèles d'activité ont souligné les limites imposées par un manque de données adéquates et des formats de données incohérents. Les scientifiques ont converti la base de données MODNANOTOX complète dans un format compatible avec de nouvelles normes pour améliorer l'accessibilité, l'utilité et la durabilité. Alors que davantage de données sont maintenant disponibles, les modèles dans ce domaine présentent un plus vaste domaine d'application. MODNANOTOX a également présenté l'exposition existante et les modèles de destin. Une fois encore, la recherche a mis en évidence le manque d'un paramètre (paramètre alpha) dans la documentation requise pour des modèles réalistes, ne permettant dès lors que de réaliser de la modélisation de scénario sans validation. Deux publications ont été réalisées à la suite de ces résultats. Les chercheurs ont créé des scénarios des pires cas des expositions environnementales et des groupes d'espèces les plus vulnérables conduisant à un modèle de risque au niveau de la population et à un cadre pour l'évaluation des risques. L'équipe du projet a apporté une contribution importante à la standardisation des données de nano-toxicité. Les scientifiques ont fourni les critères d'assurance qualité et les classifications pour la caractérisation des nanoparticules et les modifications aux protocoles pour l'évaluation aquatique. Ils ont également proposé des modifications pour les protocoles d'évaluation des risques. La modélisation sur la base de données expérimentales est un outil puissant dans n'importe quel domaine pour prédire les résultats de différents scénarios et la nano-toxicité n'y fait pas exception. MODNANOTOX a jeté les bases pour de meilleures bases de données, plus uniformes, au niveau des NPI et de la toxicité. Ces bases de données permettront d'obtenir plus facilement de meilleurs modèles pour une meilleure protection du public et de l'environnement.

Mots‑clés

Nanoparticule d'ingénierie, toxicité, évaluation du risque, bioaccumulation, exposition environnementale

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