Risques pour l’environnement et la santé des nanoparticules et nanomatériaux

Introduction

 Les nanotechnologies et les nanomatériaux utilisent de minuscules particules dont la taille est de l’ordre du nanomètre (millionième de millimètres) et ont un immense potentiel pour améliorer notre qualité de vie. Toutefois, comme pour toute nouvelle technologie ou évolution, il existe d’éventuels inconvénients.

L’une des difficultés posées par les nanomatériaux consiste à déterminer quelles sont les différences entre leurs propriétés biologiques, chimiques et physiques et celles des matériaux traditionnels et quel impact ces différences ont sur d’éventuels effets néfastes. Concrètement, de nouvelles méthodes scientifiques doivent être élaborées étant donné que les méthodes actuelles pourraient ne pas permettre de tester les nanomatériaux. 

Dispose-t-on à l’heure actuelle des outils nécessaires pour évaluer les risques potentiels des nanomatériaux ?

De nouveaux nanomatériaux sont développés en permanence pour une multitude de produits. Parallèlement, nos connaissances et compétences scientifiques en vue d’expliquer et de décrire les propriétés observées des nanomatériaux s’améliorent, mais restent néanmoins limitées. Plus important encore, notre connaissance des effets néfastes potentiels des nanomatériaux progresse plus lentement que les développements technologiques.  

La recherche scientifique progresse, mais n’est pas encore parvenue à établir des modèles descriptifs généraux ; des données et connaissances plus concrètes sur les mécanismes sont nécessaires pour soutenir ce processus.  

Les nanomatériaux peuvent-ils être néfastes et présentent-ils un risque ?

Pour déterminer si les nanomatériaux peuvent être néfastes – s’ils présentent un danger –, il est essentiel et important d’observer que les nanomatériaux et les nanoparticules sont dans l’ordre de taille de nos machines utilisées en biologie. Par conséquent, les nanomatériaux sont une catégorie de composants qui est « nouvelle » sur le plan toxicologique, car elle peut interagir avec des systèmes biologiques d’une façon que nous ne connaissons aujourd’hui qu’en partie. Cependant, la taille n’est pas le seul paramètre responsable d’un éventuel effet toxique d’une nanoparticule donnée. 

Inhaler certaines particules de taille nano peut provoquer une inflammation locale des poumons, des réactions allergiques ou des effets néfastes sur les gènes. Certains types spécifiques de nano-fibres peuvent provoquer des réactions semblables à l’amiante, notamment des inflammations chroniques. D’autres inquiétudes portent sur l’exposition interne, étant donné que certaines particules peuvent entrer dans le sang et s’accumuler dans des organes tels que le foie et la rate. La matière nanoparticulaire peut pénétrer dans les cellules, ce qui peut à son tour entraîner des effets génotoxiques directs et indirects. 

Par ailleurs, de nouvelles générations de nanomatériaux complexes et sophistiqués sont spécialement conçues pour des bio-interactions ou ont une nature d’auto-assemblage. Ces nanomatériaux peuvent avoir des comportements dynamiques complexes, ce qui complique foncièrement le processus de recherche scientifique. Cette nouvelle catégorie de nanoparticules comprend notamment des nano-capsules qui ont été conçues pour être utilisées dans les produits alimentaires et sont déjà utilisées à des fins médicales. 

Concernant l’évaluation du risque associé à l’exposition à des nanoparticules en conditions réelles, les méthodes généralement utilisées doivent aussi être adaptées en raison des propriétés spéciales de certains nanomatériaux. Il s’agit d’un effort qui reste considérable et chronophage. En ce qui concerne l’exposition sur le lieu de travail, des approches pragmatiques ont été élaborées afin de contribuer à l’évaluation et au contrôle ultérieur de l’exposition aux nanoparticules. 

Quels sont les risques pour l’environnement des nanoparticules ?

La diversité des données sur l’incidence et sur les nanomatériaux empêche de tirer des conclusions sur les risques pour l’environnement de certains nanomatériaux.  

La plupart des informations disponibles concerne le milieu aquatique et quasiment aucune information n’existe sur les dangers des nanoparticules dans les sols et sédiments. Une attention croissante est accordée aux effets néfastes potentiels des produits de transformation qui sont constitués après avoir introduit un nanomatériau dans l’environnement. 

Les modèles qui décrivent le rejet des nanoparticules, leur répartition dans l’environnement et l’exposition des organismes vivants à ces derniers restent rares, tout comme les données pour valider ces modèles. Il faut progresser dans l’élaboration d’outils et de méthodes analytiques en vue de déterminer et de mesurer des nano-caractéristiques en milieux complexes pour obtenir des données sur la présence de nanomatériaux et l’exposition à ces derniers. 

Une évaluation des risques pour l’environnement des particules métalliques de zinc a souligné que l’écart entre les niveaux d’effet et les niveaux d’exposition était relativement grand, de telle sorte qu’aucun risque pour les organismes dans les eaux communautaires n’est encore anticipé. Toutefois, une évaluation semblable pour les particules de nano-argent n’exclue pas l’apparition d’effets néfastes sur l’environnement. 

Quelles sont les principales lacunes dans les connaissances ?

ll faut progresser dans les quatre domaines suivants : 

Premièrement, nous avons sérieusement besoin de données – c.-à-d. de données spécifiques sur les nanomatériaux et les nanoparticules, mais également d’informations sur l’utilisation des nanomatériaux/particules dans des produits et leur rejet par ces produits. 

Deuxièmement, nous devons améliorer notre connaissance scientifique du comportement nano-toxicologique pour progresser sur la voie de la généralisation et de l’abstraction.  

Troisièmement, nous devons nous pencher non seulement sur les nanomatériaux simples existants, mais également surveiller et évaluer le développement de nouvelles générations de nanomatériaux.  

Quatrièmement, nous devons examiner les aspects relatifs à la gouvernance des risques et comment gérer la différence de rythme entre les innovations en matière de nanomatériaux et notre capacité scientifique et réglementaire à évaluer les incertitudes et les risques, et les façons de faire face à ces risques et incertitudes potentiels.  

Le gouvernement, la société en général, la communauté scientifique et les entreprises doivent coopérer pour trouver des moyens de gérer le développement innovant et fondamentalement nouveau des matériaux et des risques. Cela permettrait de renforcer la disponibilité des données et la connaissance mutuelle.  

Globalement, la Commission européenne a conclu que le cadre législatif européen actuel couvrait, dans une large mesure, les risques potentiels relatifs aux nanomatériaux. Toutefois, il pourrait s’avérer nécessaire de réviser la législation actuelle à la lumière des lacunes restantes et de nouvelles informations, notamment en ce qui concerne les valeurs de seuil.

Références :
Assessing health and environmental risks of nanoparticles: Current state of affairs in policy, science and areas of application   Assessing health & environmental risks of nanoparticles - An overview