Namur Nanosafety Centre: devancer les éventuels risques des nanomatériaux

Les chercheurs namurois impliqués dans le pôle d'excellence Nanotoxico (né en 2006) créent une nouvelle plateforme dédiée à la caractérisation des nanomatériaux manufacturés et à la prévention des risques qui pourraient y être liés. Ce nouveau centre regroupe des compétences interdisciplinaires internationalement reconnues et met à disposition des chercheurs universitaires et industriels un ensemble de techniques et de tests adaptés pour l’évaluation sanitaire des nanomatériaux. Une plateforme unique, qui s’intègre dans l’Institut de recherche NARILIS (NAmur Research Institute for LIfe Sciences).

Le Namur Nanosafety Centre offre des compétences dans :

• La caractérisation des propriétés physico-chimiques des nanomatériaux qu’ils soient sous forme de poudre sèche, en suspension ou inclus dans des matrices complexes comme les aliments
• L’étude de la biodistribution des nanomatériaux dans l’organisme suite à des expositions courtes, sub-chroniques ou chroniques
• La réalisation de tests d’évaluation toxicologique adaptés aux nanomatériaux suivant les recommandations du Groupe de Travail sur les Nanomatériaux Manufacturés de l’OCDE; études d’impacts cutanés, digestifs, respiratoires et sur le sang
• La réalisation d’études d’inter-validation et de standardisation des techniques de caractérisation et d’évaluation des dangers sanitaires potentiels des nanomatériaux; le Namur Nanosafety Centre est partenaire validé de l’Institut des Mesures et Matériaux de Réference (EC-JRC IRMM) ; expert pour l’OCDE et partenaire de l’Infrastructure QNano et du projet européen NanoValid
• L’étude des effets locaux et systémiques des nanomatériaux à l’aide d’un modèle d’exposition globale à une atmosphère enrichie en nanoparticules

La nanotoxicologie, une problématique complexe nécessitant une approche multidisciplinaire

L’intérêt des nanomatériaux est qu’ils présentent, du fait de leur taille, des propriétés physiques, chimiques ou biologiques nouvelles ou significativement améliorées par rapport aux matériaux micrométriques. Utilisés dans le domaine médical, les nanomatériaux permettent par exemple de mieux cibler ce sur quoi les médicaments doivent agir. Dans le domaine de la nano-électronique, ils permettent la réalisation de dispositifs capables d’échanger de l’énergie et d’interagir dans des échelles de temps et d’espace comparables à celles des objets moléculaires et donnent des ordinateurs beaucoup plus petits, plus rapides, et consommant beaucoup moins d'énergie. Selon «The Project on Emerging Nanotechnologies», il existe actuellement sur le marché plus de 1300 produits de consommation courante contenant des nanomatériaux (www.nanotechproject.org).

Si les propriétés physico-chimiques exceptionnelles des nanomatériaux sont intéressantes à plus d’un titre, elles suscitent cependant certaines craintes quant à leur impact potentiel sur la santé et l’environnement. En effet, avec leur taille nanométrique, les nanoparticules peuvent potentiellement franchir les barrières biologiques et se retrouver à l’intérieur des cellules.

C’est dans ce contexte et afin de concilier développement industriel et protection du citoyen que le Service Public de Wallonie et l’Université de Namur ont décidé d’initier, dès 2006, le Programme d’Excellence Nanotoxico dont les principaux objectifs étaient:

• Étudier les dangers potentiels et les déterminants de la toxicité de trois types de nanoparticules ayant un intérêt économique en Région wallonne (nanotubes de carbone, carbures de titane et de silicium);
• Mettre au point de tests adaptés permettant d’évaluer la toxicité cutanée, digestive, respiratoire et l’impact sur le sang, voies principales d’exposition aux nanoparticules manufacturées;
• Promouvoir l’expertise Namuroise en terme de nanotoxicologie à l’échelle européenne et internationale;
• Mettre en place des ateliers de communication sur les nanotechnologies, ses enjeux et impacts pour grand public.

Les nanoparticules doivent, à l’heure actuelle, être étudiées au cas par cas

Étant donné que chaque nanoparticule présente des caractéristiques différentes, leurs conséquences sur l’organisme varient fortement. Les nanotubes de carbone n’ont, par exemple, aucun impact sur la coagulation alors que les carbures de titanes en ont.  Par ailleurs, les recherches ont montré que des nanoparticules de même composition chimique peuvent avoir un impact sanitaire différent suivant leur taille, leur forme ou leur utilisation. Pour exemple, les nanoparticules de cuivre en bâtonnet étudiées par l’équipe namuroise montrent une toxicité plus importante vis-à-vis des cellules d’intestin que ces mêmes nanoparticules mais de forme sphérique (Piret et al, 2011).

Dès lors, une caractérisation rigoureuse de chaque nanomatériau testé, faisant appel à l’expertise de physiciens et de chimistes, devient une étape importante et indissociable des études de toxicité menées par les toxicologues et les biologistes. Ces différentes compétences étaient réunies au sein du pôle d’excellence Nanotoxico qui a acquis une reconnaissance à l’échelle internationale. Un succès qui amène aujourd’hui les chercheurs namurois à créer le «Namur Nanosafety Centre», plateforme unique en Wallonie et ouverte aux industriels. 

Nanotoxico

En 6 ans, l’équipe de Nanotoxico a publié 11 articles scientifiques dans des revues internationales,  fait 22 communications orales, organisé 4 "cafés des sciences", et réalisé, en collaboration avec l’Université de Mons, une exposition sur les nanotechnologies (qui est actuellement présentée en Suisse).

Références :

• Ostiguy C, Soucy B, Lapointe G, Woods C, Ménard L, Trottier M, 2008. Les effets sur la santé reliés aux nanoparticules - 2e édition. Série Études et recherches, Rapport IRSST # R-558, Institut de recherche Robert-Sauvé en santé et sécurité du travail, Montréal, 120 p.
• Piret JP, Vankoningsloo S, Mejia J, Noël F, Boilan E, Lambinon F, Zouboulis CC, Masereel B, Lucas S, Saout C, Toussaint O.Nanotoxicology, 2011 Oct 24. [Epub ahead of print]. Differential Toxicity of Copper(II) oxide Nanoparticles of Similar Hydrodynamic Diameter on Human Differentiated Intestinal Caco-2 Cell Monolayers is Correlated in part to Copper Release and Shape. PMID: 22023055 [PubMed - as supplied by publisher]