Une boule de cristal pour la toxicologie des nanoparticules
L'utilisation de plus en plus large de nanoparticules de synthèse suscite l'inquiétude du public et des autorités de régulation en ce qui concerne leurs effets sur l'homme et l'environnement. Les tests toxicologiques expérimentaux requièrent des animaux, ce qui les rend coûteux et fastidieux. Une préférence se détache pour les méthodes in silico afin de réduire les essais sur les animaux. Un consortium européen a travaillé sur le dépassement des obstacles qui empêchent le développement de modèles informatiques efficaces et précis avec le soutien de l'UE pour le projet PRENANOTOX (Predictive toxicology of engineered nanoparticles). Ils se sont concentrés sur le développement d'une plateforme pour la nanotoxicologie prédictive. Les chercheurs ont utilisé des outils de pointe pour extraire des informations à partir d'un large ensemble d'articles scientifiques cautionnés par un comité de lecture. De manière impressionnante, 85 % des informations filtrées étaient pertinentes. L'analyse des chiffres automatique des diagrammes à barres a démontré une bonne détection des sorties. Une validation complète n'a toutefois pas été possible car les points de repère doivent encore être établis dans ce domaine. L'équipe de PRENANOTOX a étudié des nanomatériaux de taille, de forme et d'orientation différentes ainsi que les propriétés des membranes. Ils ont également étudié l'adsorption des NP et l'emballage par la membrane cellulaire en utilisant un modèle de membrane continue pour déterminer les facteurs causant des dommages aux cellules. Cela a permis la caractérisation systématique des NP et les mécanismes d'adhérence de la membrane des NP. Les résultats de l'étude ont donné plusieurs nouvelles informations sur les caractéristiques des NP qui contribueront à l'élaboration d'une activité de structure quantitative et à des modèles de relations de l'activité des nanostructures (QSAR, QSPR et QNAR, respectivement). Par exemple, les NP de silice au-dessous de 45 nm se sont avérées être cytotoxiques contrairement à celles de la plage de dimensions allant de 45 à 500 nm. À l'exception des macrophages, les NP chargées positivement étaient plus cytotoxiques que celles chargées négativement. La réussite du projet est évidente avec la publication de 19 articles révisés par des pairs et 45 présentations lors de conférences et de réunions. PRENANOTOX a grandement contribué au domaine de la nanotoxicologie avec sa base de données orientée ligne cellulaire de nanomatériaux couplés avec leur profil de cytotoxicité et de nouveaux modèles de toxicité basé sur QSAR/QSPR et QNAR. Ils ont également utilisé et recommandé le logiciel disponible gratuitement logiciel CORAL pour la construction future de modèles QSPR/QSAR. Ces développements devraient contribuer à la conception de NP sûres pour des applications générales incluant la biomédecine.
Mots‑clés
Nanoparticule, toxicologie, PRENANOTOX, QSAR, QSPR, QNAR, base de données
