Predicciones informáticas de la toxicidad de las nanopartículas
La nanotecnología es una de las tecnologías de mayor crecimiento a nivel global. Los especialistas en nanotecnologías pueden trabajar con materiales a nivel atómico y así producen alimentos, tejidos, recubrimientos de superficie, productos electrónicos y muchos otros materiales con propiedades singulares. No obstante, apenas se conoce el impacto de las nanopartículas en la salud humana y el medio ambiente. El proyecto financiado por la Unión Europea MOD-ENP-TOX (Modeling assays platform "MAP" for hazard ranking of engineered nanoparticles (ENPs)) creó un programa informático que predice la toxicidad o el nivel de riesgo de las nanopartículas a base de metales (MeNP). Estas nanopartículas diseñadas (ENP), con nanopartículas de silicio, titanio, plata, zinc y sus óxidos son las más utilizadas en la industria. En primer lugar, MOD-ENP-TOX creó una base de datos reuniendo datos experimentales publicados sobre ENP de óxido de zinc y sílice bien caracterizados. Los científicos estudiaron su interacción con sistemas biológicos y así clasificaron la posible toxicidad de las ENP en función de sus propiedades estructurales, físicas y químicas. Tras desarrollar algoritmos que permiten identificar a las MeNP con patrones de toxicidad similares, crearon herramientas informáticas para modelar la toxicidad de un amplio rango de MeNP. Los científicos también desarrollaron modelos para predecir qué procesos celulares eran afectados por las MeNP tóxicas. Estos incluyeron sus efectos sobre las mitocondrias y el daño que podría causar al ADN u otras posibles interferencias con los procesos genéticos. Los científicos probaron las herramientas de predicción de la toxicidad respecto de los datos experimentales verificados utilizando el modelo mitocondrial. Después continuaron desarrollando los modelos con el fin de predecir el efecto de MeNP de diferentes tamaños sobre los procesos celulares en el tiempo. Este desarrollo permitirá a los científicos estimar cuándo y dónde se acumulan los MeNP en los tejidos diana. Gracias a que el pronóstico de riesgos de las ENP es más simple y rápido, las herramientas de los modelos de MOD-ENP-TOX suponen un paso importante hacia el diseño de nanomateriales seguros de última generación. A pesar de que se utilizó un subconjunto de MeNP para diseñar los modelos, estos pueden adaptarse sin complicaciones a otras ENP. Cabe destacar que gracias al pronóstico de los efectos toxicológicos basados en la estructura de los nanomateriales se dependerá menos de las pruebas en animales.
Palabras clave
Toxicidad de las nanopartículas, nanomateriales, MOD-ENP-TOX, nanopartículas diseñadas, procesos celulares
