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Les nanomatériaux

Messages clés

 

·     Il existe des nanoparticules ou particules ultrafines (PUF) d’origine naturelle (fumées volcaniques, embruns…), d’autres proviennent de l’activité humaine (particules émises lors du chauffage, du transport, industries…), ou sont produits intentionnellement, on parle alors de nanomatériaux manufacturés.

·      Les nanomatériaux sont des matériaux d’au moins une dimension comprise entre 1 et 100 nanomètres. Cette taille nanométrique leur confère des propriétés particulières qui peuvent être physiques, chimiques, électromagnétiques, optiques ou biologiques, en particulier une grande réactivité vis-à-vis des molécules biologiques comme les protéines.

·      Le développement des nanotechnologies à l’origine de la production de nanomatériaux manufacturés soulèvent des interrogations d’ordre scientifiques et sanitaires. Les expositions humaines concernent celles du consommateur mais aussi sur les lieux de travail.

·      Dans le cadre des expositions professionnelles, la voie majeure identifiée est l’inhalation de particules ; les premiers organes exposés sont ceux de l’appareil respiratoire.

·      Le caractère très récent de ces développements technologiques explique un manque de connaissances épidémiologiques, toxicologiques et écotoxicologiques. En attendant ces données sur la dangerosité potentielle des nanoparticules pour l’homme et l’environnement, l’ANSES a émis un certain nombre de recommandations. 

·      A l’échelle européenne les outils mis en place ces dernières années pour légiférer dans ce domaine devraient également contribuer à identifier les risques potentiels relatifs aux nanomatériaux.

 

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Généralités

« On entend par nanomatériau un matériau naturel, formé accidentellement ou manufacturé contenant des particules libres, sous forme d’agrégat ou d’agglomérat, dont au moins 50 % des particules présentent une ou plusieurs dimensions externes se situant entre 1 et 100 nanomètre (nm) » (Journal Officiel de la Commission Européenne le 18 octobre 2011).Un nanomètre correspond à un millionième de millimètre.

A côté des particules ultrafines présentes dans le milieu ambiant naturel ou provenant de l’activité humaine (émissions liées au chauffage, à l’usage de l’automobile ou provenant des secteurs industriels), il convient de distinguer les nanomatériaux manufacturés, produits intentionnellement pour leurs propriétés particulières. Il existe une très grande diversité de nanoparticules, en fonction des atomes qui les constituent et en fonction de leur forme.
On distingue par exemple des nano-feuillets si une seule de leur dimension est nanométrique (graphite par exemple), des nanotubes ou nanofils si la structure nanométrique est bidimensionnelle, ou encore le fullerène, un assemblage particulier de carbone (C60) formant une sphère dont le diamètre est compris entre 1 et 100 nm. A cette échelle de dimension, les particules acquièrent des caractéristiques physico-chimiques spécifiques offrant des propriétés nouvelles variées : électrique, catalytique, mécanique, optique, biologique Les nanomatériaux manufacturés offrent des potentialités nouvelles tant dans le secteur de la santé, de l’énergie, de l’environnement, que du transport ou de la communication.

De façon notable, en quasiment une décennie, les nanomatériaux manufacturés sont passés de la recherche à la commercialisation dans des secteurs très diversifiés : bâtiment, automobile, emballage, chimie, environnement, énergie, santé, cosmétologie, alimentation. L’usage de nanomatériaux est également en développement danses applications médicales, en particulier dans le diagnostic et traitement des cancers, l’imagerie moléculaire, la chirurgie, les dispositifs médicaux et l’ingénierie tissulaire. De nombreux dispositifs issus de la recherche en nanotechnologie sont en cours de développement et certaines sont déjà commercialisés (INERIS, 2007 ; Afsset, 2010).

Impact sur la santé : Expositions humaines aux nanomatériaux manufacturés

Les nanotechnologies soulèvent des interrogations sur leur impact sur la santé et l’environnement. Les expositions les plus importantes concernent principalement celles présentes sur les lieux de travail. A ce titre, l'Agence européenne pour la sécurité et la santé au travail considère les nanomatériaux comme l’un des dix principaux risques sanitaires émergents sur les lieux de travail (EU-OSHA, 2009).

Il faut distinguer l’exposition professionnelle de celle du consommateur.

Exposition professionnelle 
 

En raison de l’utilisation croissante des nanoparticules dans les procédés industriels, de plus en plus de travailleurs y sont exposés (Kulbusch et al. 2011). Les enquêtes de secteurs professionnels réalisées en France estiment à une dizaine de milliers d’individus potentiellement exposés aux nanomatériaux (industries et laboratoires de recherche confondus), et donc (AFSSET, 2008 ; IRSST, 2010 ; InVS, 2011 ; Savolainen, 2010).

À ce jour les études de poste publiées concernant les opérations mettant en œuvre des nanomatériaux sous forme de poudre indiquent que les aérosols auxquels sont exposés les opérateurs sont composés en grande majorité de particules sous forme agrégées ou agglomérées. Les procédés thermiques (soudage, découpe laser, métallisation etc.) ainsi que des procédés mécaniques sur des matériaux (usinage, ponçage, polissage, perçage) produisent des nanoparticules auxquelles les opérateurs sont exposés (Sanchez, 2009). Peu de données d'exposition professionnelle ont été publiées par manque d’outils de mesures et de méthodes d’évaluation fiables.

  • Prévention des expositions professionnelles aux nanomatériaux

L'Institut National de Recherche et de Sécurité (INRS), en collaboration avec le CNRS, a publié un guide qui s'adresse aux responsables, aux préventeurs et à toute personne amenée à fabriquer, utiliser ou caractériser des nanomatériaux. Ce guide présente des règles de protection destinées aux personnes qui interviennent dans les laboratoires de façon plus ponctuelle comme le personnel de nettoyage et les agents de maintenance (INRS, 2012).
L’INERIS a mis en place des supports pour accompagner les industriels et les laboratoires dans la maitrise des risques associés à la manipulation de nanomatériaux. Mettant à disposition des instruments de mesures et de caractérisation, l’INERIS participe à la maitrise de l’exposition du travailleur pour maitriser le risque. Il propose depuis 2010 une formation certifiante (NanoCert) dédiée aux préventeurs ou aux opérateurs, spécifique du risque nano (NanoCert/ http://www.ineris.fr/fr/prestations/certification-ineris/nano-technologies )
Des programmes de surveillance spécifiques aux nanomatériaux sont en cours aux USA et en France. A travers la mise en place d’une étude de cohorte de travailleurs potentiellement exposés, le programme américain est focalisé sur les nanotubes et les nanofibres de carbone, alors qu’en France, le programme portera sur les nanotubes de carbone et le titane nanométrique (TiO2). En France l’enregistrement des travailleurs potentiellement exposés débute en janvier 2014 et le recrutement est étalé sur les 3 prochaines années. Cette étude très attendue porte sur le suivi des effets à moyen et long terme mais aussi sur une sélection de biomarqueurs pour étudier les effets à court terme (Guseva Canu 2013).

Exposition des consommateurs aux produits contenant des nanomatériaux manufacturés – quelles sont les recommandations ?

Les nanoparticules entrent dans la composition de nombreux produits de notre quotidien. Un site internet répertorie les produits à l’échelle mondiale (Consumer Products Inventory, http://www.nanotechproject.org/cpi, PEN). A ce jour le manque de données épidémiologiques, ne permet pas de mener une évaluation complète des risques potentiels liés aux nanomatériaux manufacturés contenus dans tous les produits de consommation courante.Par contre un nombre de publications croissant concerne les données toxicologiques et écotoxicologiques pour l’évaluation des dangers.

En 2008 l’ANSES a répertorié 246 produits de grande consommation disponibles sur le marché français et contenant des nanomatériaux manufacturés, mais pour autant sans fournir la liste des produits concernés (Lasfargues, 2008). Dans les derniers chiffres disponibles pour 2013 sur le site du CPI, sur 1628 produits contenant des nanomatériaux et commercialisés à l’échelle mondiale, 440 le sont en Europe dont 32 en France. Ces nano-produits sont répartis dans plusieurs catégories par ordre décroissant, majoritairement dans le domaine santé/bien-être (dont les produits cosmétiques et d’hygiène), suivi par des produits pour la maison et le jardin, puis alimentaire (comprenant les boissons), le secteur automobile, le textile, l’électronique et produits pour enfants.
En 2013, les principaux nanomatériaux utilisés dans ces produits à l’échelle mondiale sont par ordre décroissant à base d’argent, de titane, de carbone, de silice, de zinc et d’or. Ainsi de nombreuses crèmes solaires contiennent des nanoparticules de dioxyde de titane comme dans certains dentifrices et friandises. Des nanoparticules d’argent sont retrouvées dans des dentifrices, des jouets pour enfants et des désinfectants. Ils sont aussi présents dans la composition des textiles des vêtements en raison de leurs propriétés antibactériennes. D’après le site du CPI, à l’échelle mondiale, le nombre de produits contenant des nanomatériaux a été multiplié par 2 en 5 ans, et d’ici 2020, comme le prévoit la commission européenne dans son programme pour la recherche et l’innovation « H2020 » qui débutera en 2014, l’emploi des nanotechnologies sera généralisé.

En attendant les données sur un risque potentiel des nanoparticules pour l’homme et l’environnement, l’ANSES a émis un certain nombre de recommandations (ANSES, 2013) :

  • Informer les consommateurs sur les produits contenant des nanoparticules manufacturées (nano-produits) pour qu’ils puissent choisir de consommer ou de ne pas consommer des nano-produits. Donner au consommateur la possibilité de s’informer facilement sur la composition des nano-produits.
  • Limiter l’exposition des consommateurs et de l’environnement (en plus des salariés) en construisant un cadre normatif.
  • Inciter la recherche dans les domaines de l’évaluation de l’exposition, de la toxicologie et de l’écotoxicologie.

Voies d’expositions et effets des nanomatériaux sur la santé

Les voies d’exposition identifiées pour l’Homme sont les voies aérosol, cutanée, digestive et dans un contexte plutôt médical, par voie parentérale. La voie la plus étudiée est la voie aérosol pour laquelle un risque a été identifié à travers le suivi des postes de travail des personnels impliqués dans la production ou la manipulation de ces nanomatériaux.

A côté de cette voie, l’exposition par la voie digestive est sans doute la plus conséquente. Des estimations récentes des doses quotidiennes ingérées de dioxyde de titane nanométrique font état d’une possible exposition à 1mg/kg/jour notamment chez l’enfant (Weir 2012).

  • Voie Pulmonaire

Lorsque ces particules sont sous forme de poudre (lors de leur synthèse, de leur transformation donc majoritairement dans le cadre d’une exposition professionnelle), elles sont très volatiles et le risque majeur associé est celui relatif à une exposition de l’appareil respiratoire. Les poumons sont exposés en première ligne, les particules les plus fines pouvant atteindre les compartiments alvéolaires où ils induisent une réponse biologique de type inflammation. Une fois dans le poumon, certaines nanoparticules peuvent franchir la barrière pulmonaire pour atteindre le système circulatoire et s’accumuler dans certains organes secondaires.

L’impact d’une exposition à des nanomatériaux par inhalation peut se traduire par une inflammation pulmonaire, une augmentation des pathologies respiratoires chroniques (asthme ou broncho-pneumopathies chroniques obstructives), mais pourraient aussi être responsables de graves infections pulmonaires comme après exposition à l’amiante ou à la silice (plaques pleurales, cancer pulmonaire) (Oberdörster G, 2005). 

  •  Voie intra-nasale

Sous forme d’aérosol, les nanomatériaux sont potentiellement capables de pénétrer dans l’organisme via les fosses nasales, offrant un accès direct au cerveau via les nerfs olfactifs qui se terminent dans la fosse nasale. Cette voie d’entrée est exploitée dans le domaine des études de nanotoxicité mais représente également d’un point de vue pharmaceutique un mode d’administration de médicament non négligeable.

  • Voie cutanée

La voie cutanée peut concerner le secteur professionnel mais aussi le consommateur car de nombreux produits cosmétiques ou des crèmes solaires contiennent des nanomatériaux. L’impact de cette voie sur d’éventuels effets sur la santé ne semble pas prédominant et reste plus à l’état d’hypothèse (Sadried, 2010).

  • Voie digestive

L’exposition aux nanoparticules par voie digestive relève principalement de 2 sources différentes. Les nanoparticules concernées sont soit issues d’un relargage à partir des emballages alimentaires soit issues directement de l’alimentation (nourriture ou boissons) où elles sont présentes sous forme d’additifs. Elles sont alors le plus souvent enrobées, mises en suspension ou incluses dans la masse. Comparativement à la voie respiratoire, il n’y a que très peu d’études sur l’impact d’une exposition par voie orale. Cependant des inquiétudes existent dans la mesure où les nanomatériaux peuvent franchir la barrière intestinale et se diffuser dans l’organisme pour potentiellement induire des effets toxiques.

Quelques études récentes menées chez l’animal de laboratoire suggèrent l’induction d’œdème du foie, des lésions cardiaques, des mastocytes dans les tissus de l’estomac chez le rat exposé à des nanoparticules de titane (Wang , 2013). Cette voie d’exposition est complexe à étudier dans la mesure où l’évaluation du risque doit prendre en compte non seulement la diversité physico-chimique de nanomatériaux utilisés dans le domaine agro-alimentaire mais aussi le cycle de vie de ces nano-additifs (au cours de la cuisson, en fonction du stockage (relargage), du contact avec les milieux acides de l’estomac, les interactions avec d’autres ingrédients et substances chimiques présentes dans l’alimentation, sans omettre la susceptibilité individuelle ou la durée et la période d’exposition.

Il manque à ce jour des données scientifiques pour pouvoir estimer la nature de l’impact possible des nanomatériaux sur la santé via une exposition orale. Le rapport de l’EFSA (European Food Safety Authority) rendu public le 15 décembre 2013 présente les données les plus actuelles issus des laboratoires des états membres, et formule un certain nombre de recommandations dans les priorités et les méthodologies à suivre pour permettre de progresser sur cette question.

Sécurité des nanomatériaux

Compte tenu de la nouveauté de ces produits, les conséquences de l’exposition à ces nouvelles formes de matériaux, sont encore peu précises. Notamment il manque des certitudes vis-à-vis des risques éventuels associés aux nanomatériaux manufacturés pour l’Homme et pour l’environnement alors que leur production ne cesse d’augmenter. Ainsi le premier bilan officiel du dispositif de déclaration obligatoire des « substances à l’état nanoparticulaire » mis en place en France en 2013 rapporte qu’au moins 500 000 tonnes de nanomatériaux ont été mis sur le marché français en 2012. Néanmoins des effets spécifiques liés à leurs propriétés physicochimiques et à leur taille microscopique commencent à être mieux mis en évidence notamment avec l’expérimentation animale (Lasfargues, 2008).

Les études disponibles concernent les nanomatériaux utilisés depuis une dizaine d’années tels que les nanotubes de carbone, ainsi que les nanoparticules inorganiques : dioxyde de titane, or colloïdal, sélénium, trioxyde d’arsenic, oxyde de zinc, zinc (Lewinski, 2008).

Les nanoparticules d’argent (AgNP) sont les plus commercialisées, utilisées en médecine comme anti-infectieux (traitement des plaies….) (Foldbjerg, 2009) et dans l’industrie textile pour leurs propriétés bactéricides (vêtements de sport, chaussettes..) mais aussi dans les déodorants, des produits nettoyants….En 2012, environ 320 tonnes de AgNP ont été utilisées dans la fabrication industrielle de produits dans le monde. (INRS, 2015).  Des études "in vitro" sur peau humaine ont montré une faible absorption à travers la peau intacte alors que dans le cas d’une peau lésée, la pénétration des nanoparticules d’argent est possible et peut être importante. La notion de durée d’exposition est à prendre en compte sur l’absorption cutanée (Vlachou, 2007 ; Trop, 2006).

Pour se protéger d'effets toxiques potentiels liés aux nanoparticules d'argent, l'Institut fédéderal allemand d'évaluation des risques (Bundesinstitut für Risikobewertung)  recommande en 2009  aux  fabricants de ne pas introduire d'AgNP dans les produits de consommation courante et dans les produits alimentations avant la réalisation d'autres évaluations sanitaires. 

En 2015, l'Anses a publié une mise à jour des connaissances sur l'évaluation des risques sanitaires et environnementauxaux AgNP.  Ces  travaux  n'ont pas permis de statuer sur la dangerosité des nanoparticules d'Ag, en effet d'autres études sont nécessaires pour une meilleure caractérisation des expositions (Anses, 2015). Néanmoins, les recommandations de l'Anses émises dans  son Avis  d'avril 2014 restent de rigueur (Anses, 2014)

La toxicité des nanotubes de carbone (NTC) classés 2B (cancérogène possible) par le CIRC est liée à leurs propriétés d’agglomération (CIRC vol.92, 2010). Les agglomérats de nanotubes de carbone présentent des formes similaires aux fibres d’amiante et peuvent être à l’origine du développement de plaques pleurales et de mésothéliomes de la plèvre (Lam, 2006 ; Sanchez, 2009).

Le dioxyde de titane (TiO2) est classé 2B par le CIRC. Les nanoparticules de TiO2 sont également considérées comme potentiellement cancérogènes pour l’Homme. Les données les plus nombreuses sont celles qui concernent les effets d’une exposition par inhalation, qui indiquent que depuis les poumons, le TiO2 peut atteindre différents organes même si la vitesse de translocation est relativement faible. Les études d’exposition par inhalation sur le long terme chez le rat rapportent l’observation de cancer du poumon, toutefois il s’agit de dose élevée (Borm 2004). L’exposition orale résulte essentiellement de l’existence de produits alimentaires contenant des additifs à base de nanoTiO2 (introduit comme colorant alimentaire E171) et les rares travaux disponibles laissent penser qu’un effet sur la santé est possible (Wang et al 2013). En ce qui concerne l’exposition dermique, la plupart des travaux (in vitro et in vivo) suggère que les nanoparticules de TiO2 ne pénètrent pas la couche cornée.

Les nano-silices sont utilisées dans l’industrie alimentaire comme anti-agglomérant ou modificateur de viscosité. Cet additif est autorisé et employé depuis plusieurs dizaines d’années. Il existe plus d’une quarantaine de produits nano-silice commerciaux (E551). Des nano-silices peuvent se retrouver sous la forme de nanoparticules individuelles et/ou d'agrégats (Poma A, 2008). Par ailleurs, les silices amorphes de synthèse ont de nombreuses applications industrielles comme agents de renforcement ou épaississants dans divers systèmes (élastomères, résines, peintures et encres) ou dans la clarification de la bière et du vin. Elles peuvent être également utilisées comme agent fluidifiant et entrent dans la composition de nombreux produits de consommation tels que des produits cosmétiques, pharmaceutiques, des pâtes dentifrices (INRS, 2007; OCDE, 2004).

Nanomatériaux et risques de cancer

Un certain nombre d’études montrent la capacité des nanomatériaux à induire des lésions de l’ADN (Wang, 2013), mais peu de données sont disponibles sur leur potentiel cancérigène (Kumar, 2013). La biopersistance des nanomatériaux fait craindre un risque de toxicité chronique, voire de développement de cancers avec la conjugaison du processus de génotoxicité et de l’inflammation chronique. Cependant, pour le moment il n’existe pas d’études sur les conséquences de l’accumulation des nanomatériaux dans l’organisme. Les effets cancérigènes des matériaux fibreux persistants comme l’amiante sont connus et l’exposition aux nanotubes de carbone de structure similaire inquiète (Savolainen, 2010).

La monographie du CIRC rapporte des études de cancérogenèse effectuées chez l’animal avec l’utilisation de particules de TiO2 sous forme micrométrique et l’autre des nanoparticules de TiO2 (Ramanakumar, 2008). Dans cette étude, des rats femelles ont été exposés par inhalation durant 24 mois à un mélange de nanoparticules de TiO2 à une concentration moyenne de 10 mg/m3, 18 heures/jour, 5 jours/semaine et sont restés 6 mois de plus dans un environnement ne contenant pas de TiO2. Après ces 24 mois d’exposition, quatre des neuf rats ont développé des tumeurs (dont deux carcinomes squameux cellulaires, un adénocarcinome et des tumeurs bénignes squameuses cellulaires). A trente mois (6 mois après la fin de l’exposition), une augmentation statistiquement significative d’adénocarcinomes a été observée. Néanmoins, en février 2006, le CIRC a classé le TiO2 en catégorie 2B, potentiellement cancérogène, au regard des données par voie respiratoire montrant des effets toxiques pulmonaires chez le rat. Pour les autres voies d’exposition, intra-gastrique et cutanée, les études disponibles n’indiquent pas de potentiel cancérogène du TiO2 nanométrique.
Concernant les données chez l’homme, la monographie du CIRC montre l’absence d’association entre exposition aux particules de TiO2 et augmentation de cancers du poumon chez des professionnels travaillant dans la production de particules de TiO2 (Boffeta, 2004 ; Baan, 2007). Les études épidémiologiques n’ont pas permis de démontrer une augmentation du risque de morbidité ou de mortalité liées au cancer pulmonaire chez les travailleurs affectés à la production de TiO2 (NIOSH, 2005).
Le NIOSH (National Institue for Occupational Safety and Health/ institut national américain pour la sécurité et la santé au travail) a fixé des limites d’exposition étant donné le potentiel risque cancérogène pulmonaire (CIRC, 1989). Les recommandations du NIOSH pour le dioxyde de titane proposent une limite d’exposition professionnelle (10h/jour pour une semaine de 40 heures) à 2,4 mg/m3 pour les particules fines de TiO2 et 0,3 mg/m3 pour les particules ultrafines (<100nm) (NIOSH, 2011).
Les valeurs limites pour les NTC (classés 2B par le CIRC en 1996) selon les dernières recommandations du NIOSH sont de 1 mg/m3 la concentration maximale dans l'air de nanotubes de carbone (CNT) ou de nanofibres de carbone (CNF) (NIOSH 2011).

Réglementation

Le décret nº 2012-232 du 17 février 2012, relatif à la déclaration annuelle des substances à l'état nanoparticulaire est paru au journal officiel le 19 février 2012. Depuis le 1er janvier 2013, le site Internet dédié et sécurisé « R-Nano » : http://www.r-nano.fr/, sous le contrôle de l’Agence nationale de sécurité sanitaire de l’alimentation, de l’environnement et du travail (Anses) permet aux industriels de déclarer les nanomatériaux, conformément à la réglementation en vigueur. L’Anses est chargée de la gestion des déclarations et des données. Cette déclaration, obligatoire lorsqu’au moins 100 grammes de substance à l’état nanoparticulaire ont été produits, distribués ou importés sur le territoire est à remplir par les fabricants, les distributeurs et les importateurs. Cette déclaration est annuelle ; ainsi en 2013, elle correspond aux données de l’année civile précédente. Le premier rapport de synthèse annuel public est consultable depuis le 29 novembre 2013 sur le site du Ministère de l’Ecologie, du Développement durable et de l’énergie. Au 30 juin 2013, plus de 930 déclarants avaient effectué plus de 3 400 déclarations, représentant 500 000 tonnes de substances mises sur le marché en France en 2012.

Depuis le 11 juillet 2013 les députés européens ont imposé que les nanomatériaux présents dans les cosmétiques soient soumis à une obligation d'étiquetage selon le règlement  (CE) n°1223/2009 du Parlement européen et du conseil du 30.11.2009. Le règlement 528/2012 prévoit que les biocides contenant des nanomatériaux doivent faire l'objet d'une procédure d'autorisation spécifique à compter du 1er septembre 2013.

De façon importante cette procédure d'autorisation s’appliquera à partir du 13 décembre 2014 pour les additifs présents dans les denrées alimentaires qui pourront donc bénéficier d’un étiquetage spécifique nano.

Evolutions récentes

Au plan de l'UE, une évaluation concernant un réexamen de la législation en matière de sécurité et de santé au travail sera faite en 2014 à la lumière d'une étude relative aux nanomatériaux sur le lieu de travail et du projet d'avis que doit approuver le comité consultatif pour la sécurité et la santé sur le lieu de travail.
Parmi les nombreux programmes européens qui se sont développés au cours de ces dernières années. http://www.plastipolis.fr/international/projets-europeens/ . Le programme européen « Nanosafe2 » développe et doit valider des tests de toxicité pulmonaire in vitro. Il s’agit de déterminer la cytotoxicité de différents types de nanomatériaux (nanoparticules et nanotubes de carbone) et leur capacité à induire une réponse cellulaire de type nécrotique. Les premiers résultats montrent que les nanotubes de carbone et certaines nanoparticules (noir de carbone, dioxyde de titane, aluminium, cobalt, acier) semblent peu cytotoxiques. En revanche, les nanoparticules métalliques à base de cuivre, de zinc et d'argent montrent une cytotoxicité plus importante. D'autres travaux du programme Nanotox montrent que la taille des particules est importante : des nanoparticules d'oxyde d'aluminium de 2-4 nm induisent un effet toxique plus important sur les cellules que des particules de même nature mais plus grandes (40-47 nm).

En France, un nouveau programme de recherche « Nano 2017 » dans le prolongement du programme Nano 2012 a été initié pour dynamiser l’innovation dans l’industrie des semi-conducteurs et de la nanoélectronique. Il devrait permettre de réaliser d’ici 2017 un nouveau saut technologique.
Etant données les incertitudes sur le potentiel génotoxique intrinsèque des nanomatériaux (NMs) comparativement aux substances de même entité chimique mais d’échelle plus grande, la production de données expérimentales de génotoxicité s’est avérée nécessaire. C’est dans cette optique qu’a été menée l’action conjointe européenne NANOGENOTOX financée par l’Agence Exécutive pour la Santé des Consommateurs de la Commission Européenne (EAHC), par des organismes partenaires et des ministères des Etats membres participant au projet (la Direction Générale de la Santé pour la France) de 2010 à 2013. L’objectif principal de NANOGENOTOX était de développer une méthode robuste et fiable de détection du potentiel génotoxique des nanomatériaux, pour cela 14 nanomatériaux manufacturés ont été testés, représentant trois familles de nanomatériaux: le dioxyde de titane (TiO2), le dioxyde de silice (SiO2) et les nanotubes de carbone multi-paroi (NTCs). Ils ont été choisis en fonction de leurs usages possibles dans différents types de produits (cosmétiques, aliments ou autres produits de consommation courante) et en fonction de leurs voies d'exposition potentielles (orale, cutanée ou par inhalation). Le projet NANOGENOTOX a comporté en 3 principaux axes : la caractérisation physico-chimique des NMs, la détermination de la distribution des NMs in vivo, la réalisation de tests de génotoxicité in vitro puis in vivo, afin d’en évaluer la corrélation. Les résultats scientifiques préliminaires, consultables sur le site internet, http://nanogenotox.eu, les NMs étudiés dans le cadre de NANOGENOTOX n'ont pas montré de forte génotoxicité in vitro et in vivo, ni dans les cellules cibles exposées après gavage (côlon), ni après instillation (poumon), ni in vitro sur les modèles 3D de peau humaine reconstruite. Cependant, dans plusieurs cas, certains effets génotoxiques ont été détectés in vitro et in vivo même aux doses les plus faibles testées. Des études de confirmation devraient être réalisées afin de pouvoir conclure définitivement.
Ces travaux viennent renforcer d’autres initiatives internationales, notamment les travaux de caractérisation du comité technique sur les nanotechnologies de l’Organisation internationale de normalisation (ISO TC229). Les résultats générés devraient compléter l'important travail mené par les membres du groupe de travail de l’Organisation de Coopération et de Développement Economiques l'OCDE sur les nanomatériaux manufacturés ; travail amené à se poursuivre au cours des années à venir, en particulier par le biais du Programme de parrainage pour les essais des nanomatériaux manufacturés. A partir de ces résultats, un travail de réflexion sur l’adaptation des lignes directrices de l’OCDE pour les tests de génotoxicité in vitro et in vivo a été initié lors d’une réunion récente à Ottawa les 18-19 novembre 2013.

Il est prévue que la définition des nanomatériaux, qui repose sur les recommandations de la Commission Européenne (2011/696/EU, OJ L 275, 20.10.2011) soit révisée au cours de l’année 2014.

En avril 2014 la thématique des nanomatériaux étant majeur, la Direction générale de la santé et de la Direction générale du travail ont mandaté l’Institut de veille sanitaire (InVS) pour mettre en place un dispositif de surveillance des travailleurs potentiellement exposés aux nanomatériaux manufacturés. Ce dispositif conssistera en un suivi sanitaire orienté sur la surveillance des effets respiratoires et cardiovasculaires, mais conservera un caractère généraliste, correspondant à une vision de surveillance épidémiologique. La future cohorte servira d‘infrastructure facilitant la mise en place d’études explorant des hypothèses de recherche spécifiques, tels que la recherche et validation des indicateurs biologiques d’exposition et/ou d’effets précoces ou encore des études transversales ou cas-témoins sur une pathologie ou un évènement de santé particulier.

Auteurs : Unité Cancer et Environnement ; Anna Bencsik, DR2, Anses

 

Relecteur :  Anna Bencsik (Anses).

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Mise à jour le 29 sept. 2015

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