Pertinence de tests in vitro et in vivo pour étudier le potentiel transformant et cancérogène des nanotubes de carbone

Le développement et l’utilisation des nanotubes de carbone (NTC) ne cessent de croitre depuis les dernières décennies. Cependant, les connaissances sur leur toxicité restent encore insuffisantes pour statuer sur le risque pour la santé des travailleurs exposés. Afin de répondre à la question relative au potentiel cancérogène des NTC multi-parois (MWCNT), un seul test est reconnu à ce jour, qui est long, coûteux et nécessite un grand nombre d’animaux. Il apparait donc nécessaire de développer des modèles alternatifs. Cependant, l’emploi seul de modèles in vivo n’est pas suffisant pour répondre à l’évaluation de tous les MWCNT existants. L’utilisation de modèles in vitro permet d’obtenir des informations sur la toxicité des MWCNT rapidement et sur un large panel. Un test permettant de mettre en lumière l’induction de la transition épithélio-mésenchymateuse (EMT), processus mis en place lors du développement de fibroses ou lorsque les cellules cancéreuses deviennent métastasiques, a été développé avec des cellules épithéliales bronchiques. Les expériences menées sur ces cellules ont montré que les NTC longs et épais induisent l’EMT précocement et à des concentrations plus faibles que les NTC courts et fins. De plus, même si nous avons montré que les effets induits par les NTC sont réversibles, la réversibilité n’est pas complète et pourrait contribuer à une « sensibilisation » des cellules. Un autre modèle in vitro a été mis en œuvre avec des macrophages alvéolaires afin d’étudier sous un autre angle l’effet des MWCNT sur les cellules du tissu pulmonaire. En effet, in vivo il est possible que les macrophages, première ligne de défense contre les nanomatériaux inhalés, ne puissent pas être en capacité d’éliminer efficacement les particules. La bio-persistance des particules peut provoquer une inflammation pulmonaire chronique favorisant le développement de pathologies pulmonaires. Le traitement avec les MWCNT longs et épais induit des effets différents sur les macrophages que les courts et fins. Afin de tester un modèle in vivo alternatif au modèle conventionnel, nous avons sélectionné des rats hétérozygotes pour p53 (p53+/-). Cette protéine joue un rôle clé dans le maintien de l’intégrité du génome et elle est souvent mutée dans les cancers humains, notamment pulmonaires. Des rates Sprague Dawley, de type sauvage ou p53+/-, ont été exposées par instillation intratrachéale à un MWCNT long et épais et un MWCNT court et fin. Les animaux ont été mis à mort 3 jours et 8 mois après la dernière instillation. Cette étude n’a pas montré de différence drastique entre les rats de type sauvage et les rats p53+/- suite à l’exposition au NTC long et épais, alors que la déficience de p53 exacerbe l’effet de l’exposition au NTC court et fin (hyperplasies potentiellement pré-néoplasiques).
Notre étude fournit des informations supplémentaires sur le potentiel cancérogène des NTC courts et fins, qui ne sont pas inclus dans la proposition de classification soumise par le BAuA à l’ECHA. Il semble alors pertinent de ne pas catégoriser les NTC différemment pour le risque potentiel sur la santé et de manipuler les NTC courts et fins avec autant de précaution que les longs et épais.
Validations :
- 1 thèse, 1 article publié dans une revue internationale à comité de lecture, 1 article en cours de finalisation,
2 posters, 2 communications orales