Publié le mercredi 28 mars 2007.  Lire sur EurekAlert !

Alors que les programmes de recherche portant sur le risque lié aux nanotechnologies débutent en France, deux études toxicologiques menées par des chercheurs du Rensselaer Polytechnic Institute (USA) mettent en évidence des résultats contrastés. En effet, divers paramètres comme la taille, la forme et la dispersion des nanoparticules pourraient jouer un rôle dans leur impact sur la santé et l’environnement. Au final, les effets toxicologiques observés varient selon les nanoparticules employées, mais également en fonction les modèles biologiques étudiés. Ces deux articles, publiés dans la revue Toxicology Letters, ont également fait l’objet d’une présentation lors du 233ème Congrès de l’ American Chemical Society (ACS) à Chicago.

L’industrie des nanotechnologies est actuellement en pleine expansion. Alors que le nombre de nanoparticules produites chaque année augmente, leur impact sur la santé et l’environnement restent encore mal connu. L’évaluation du risque lié aux nanotechnologies est donc primordiale. Plusieurs travaux ont déjà souligné les effets cytotoxiques de nanotubes de carbone, s’interrogeant sur les conséquences de ce risque émergeant. A l’instar de différents laboratoires scientifiques, les chercheurs de l’Institut Rensselaer se sont intéressés de plus près à l’impact de ces nanoparticules sur différents modèles biologiques. Leurs résultats révèlent au final un problème biologique bien plus complexe que prévu :

Dans la première étude publiée, l’équipe de Deanna M. Thompson, professeur auxiliaire en ingénierie médicale, a examiné l’impact de nanotubes de carbone sur la croissance en culture de cellules cardiaques de rat. Il a en effet été démontré, lors de recherches précédentes, que des nanofaisceaux de carbone avaient un effet négatif sur ces cultures. Mais qu’en est-il des autres nanoparticules ? Les toxicologues ont cette fois-ci mêlé différents débris et poussières aux nano-faisceaux. Une fois mis en contact des cultures cellulaires, ce mélange inhibe bien plus la croissance des cellules que les nanofaisceaux, et ce même dans des concentrations particulièrement faibles.

La seconde étude, quant à elle, porte sur la croissance d’Escherichia coli, bactérie-modèle par excellence, en présence de nanotubes de carbone. Menée par l’équipe d’Anurag Sharma, professeur auxiliaire en sciences environnementales, cette étude indique que non seulement les nanotubes favorisent la croissance bactérienne, mais qu’ils entraînent une élongation considérable des certaines cellules bactériennes. Ces données laissent supposer que les nanotubes induisent alors un stress physiologique chez les bactéries. Ces données laissent supposer que les nanotubes induisent alors un stress physiologique chez les bactéries. A l’inverse, aucune élongation n’est observée lorsque sont rajoutés des fullerènes à 60 carbones.

Pris dans leur ensemble, les résultats de ces deux publications suggèrent que différentes nanoparticules utilisées dans différentes conditions auront des effets variables sur notre santé comme sur notre environnement. Une avancée particulièrement importante pour Pavan Raja, doctorante ayant participé à ces deux travaux : « ces résultats soulignent le besoin fondamental d’effectuer d’avantage de recherche afin de corréler en détail les effets des différents types de nanomatériaux sur les systèmes biologiques, et de promouvoir des applications nanotechnologiques sûres et optimisées » conclue-t-elle dans le communiqué de presse de l’Institut Rensselaer.