«Seguridad por diseño» para una nanotecnología responsable
Durante mucho tiempo se ha dicho que la nanotecnología suponía una revolución para las necesidades de la vida moderna, con efectos que afectan a todo tipo de sectores, desde la sanidad hasta la vivienda. Se estima que la nanotecnología está integrada actualmente en la mitad de los materiales y procesos de fabricación avanzados, motivo por el cual cada vez es más necesario conocer mejor su impacto ambiental, especialmente en sistemas vivos. Aunque se haya realizado investigación centrada en posibles efectos sobre la salud, todavía falta estudiar los verdaderos mecanismos de interacción. El proyecto NANOMILE, financiado por la Unión Europea, tenía como finalidad solucionar esta carencia con el estudio de la transformación ambiental dentro del ciclo de vida de los nanomateriales y sobre una amplia gama de especies y nanomateriales, centrándose en los efectos mecanísticos para identificar las propiedades perjudiciales que se puedan evitar para garantizar aplicaciones más seguras. El proyecto desarrolló un modelo informático capaz de predecir los riesgos de los nanomateriales. Desarrollo de herramientas de evaluación de riesgos En primer lugar, NANOMILE creó una plataforma de prueba y selección que permitió al equipo aplicar un proceso de selección de alta capacidad de los nanomateriales fabricados elegidos (MNM) y valorar su toxicidad. Como recuerda la coordinadora del proyecto, la profesora Eugenia Valsami-Jones, «se probaron más de cien MNM. Para desafiar las ideas dominantes, utilizamos distintos criterios sobre los MNM, incluido el tamaño, el ciclo de vida, el posible modo de acción y la relevancia para productos comerciales. También queríamos ser sistemáticos, así que elaboramos bibliotecas de productos donde experimentamos con variantes de una sola propiedad. Esto nos permitió probar distintas hipótesis de forma metódica». Un ejemplo de cómo se abordó la prueba de distintas hipótesis de forma sistemática fue mediante el envejecimiento de los MNM elegidos en distintos escenarios. Las nanopartículas se envejecieron mediante la exposición al aire y la luz, así como dentro de condiciones simuladas de la vida real, como las que experimentan las nanopartículas antimicrobianas (como la plata) en las lavadoras, para simular su destino en los tejidos. Este trabajo ha dado como resultado la creación de un conjunto de datos de caracterización de nanomateriales probados de forma sistemática que podría ser el más grande del mundo. Para el equipo, la fase siguiente fue el desarrollo de modelos informáticos basados en el comportamiento conocido de los nanomateriales, complementado con análisis mediante imágenes para maximizar las posibilidades de predicción del modelo. Tal como explica la profesora Valsami-Jones, «la modelización se basa en un enfoque llamado de relación cuantitativa de actividad de las nanopartículas que, básicamente, identifica la relación entre las características de las nanopartículas y su actividad biológica para predecir el comportamiento de nanomateriales parecidos». La interfaz real del modelo permite a los investigadores introducir o seleccionar variables como el tipo de nanopartícula (por ejemplo, metal) o la forma e identificar el análisis que se desea ejecutar para que el sistema muestre una predicción de los riesgos probables. La profesora concluye que «aunque los modelos todavía están en una fase temprana del desarrollo, fue posible dar el primer paso hacia la nanotoxicología predictiva». Regulación de apoyo para una nanotecnología segura y responsable Los resultados del proyecto contribuyen de forma importante a comprender los riesgos que los MNM pueden suponer para la salud y el entorno a partir de una valoración mejor de los mecanismos que intervienen en la toxicidad. De hecho, NANOMILE ya ha desempeñado su papel en estudios más amplios para desarrollar un marco regulador para aplicaciones sostenibles de la nanotecnología, con el inicio o su aportación a las normas ISO. In ejemplo de ello es el estándar de toxicocinética de los MNM, que mide la absorción, el transporte, la transformación y la eliminación de los nanomateriales en un contexto biológico. Además, en colaboración con socios industriales, el proyecto ya ha generado distintos métodos listos para comercializar, destinados a la evaluación de los riesgos de los MNM, como la presentación de la plataforma de interfaz aire-líquido (ALI) Vitrocell, que imita la exposición de los pulmones a los nanomateriales. Estos trabajos deberían ayudar a aprovechar al máximo las posibilidades de la nanotecnología, que se han valorado en cifras de billones de euros durante los próximos años.
Palabras clave
NANOMILE, nanomateriales, nanotecnología, evaluación de riesgos, modelización por ordenador, ISO, materiales avanzados, impacto ambiental, predicción de riesgos, nanotoxicología, toxicidad