Da sinistra a destra:l'assistente professore Ng Kee Woei e il professor oachim Loo osservano un insieme di comete, che mostra cellule con DNA danneggiato da nanoparticelle di ossido di zinco. Credito:Università tecnologica di Nanyang
Uno studio condotto da un gruppo di ricercatori della Nanyang Technological University (NTU) ha scoperto che una sostanza chimica comunemente usata nei prodotti di consumo può potenzialmente causare il cancro.
La chimica, Ossido di zinco, viene utilizzato per assorbire la luce ultravioletta dannosa. Ma quando viene trasformato in particelle di dimensioni nanometriche, sono in grado di entrare nelle cellule umane e possono danneggiare il DNA delle cellule. Questo a sua volta attiva una proteina chiamata p53, il cui compito è impedire alle cellule danneggiate di moltiplicarsi e diventare cancerose. Però, le cellule prive di p53 o che non producono abbastanza p53 funzionale possono invece svilupparsi in cellule cancerose quando entrano in contatto con nanoparticelle di ossido di zinco.
Lo studio è condotto dall'assistente professore Joachim Loo, 34, e l'assistente professore Ng Kee Woei, 37, dalla Scuola di Scienza e Ingegneria dei Materiali di NTU. Hanno lavorato con l'assistente professore David Leong, 38, dal Dipartimento di Ingegneria Chimica e Biomolecolare, Università Nazionale di Singapore, un autore senior congiunto di questo documento di ricerca.
I risultati suggeriscono che le aziende potrebbero dover rivalutare l'impatto sulla salute delle particelle di ossido di zinco di dimensioni nanometriche utilizzate nei prodotti di uso quotidiano. Sono inoltre necessari ulteriori studi sull'uso e sui livelli di concentrazione dei nanomateriali nei prodotti di consumo, quanto spesso un consumatore li usa e in quali quantità.
"Attualmente mancano informazioni sui rischi dei nanomateriali utilizzati nei prodotti di consumo e su ciò che possono rappresentare per il corpo umano. Questo studio indica la necessità di ulteriori ricerche in questo settore e speriamo di lavorare con le autorità competenti per questo, "ha detto Asst Prof Loo.
I risultati della ricerca innovativa sono stati pubblicati nell'edizione di questo mese di Biomateriali , una delle riviste più importanti al mondo nel campo della ricerca sui biomateriali. La svolta ha anche convalidato gli sforzi di Asst Prof Loo e Asst Prof Ng per aprire la strada a un gruppo di ricerca nel campo emergente della nanotossicologia, che è ancora molto agli inizi in tutto il mondo.
La nanotossicologia studia i materiali per vedere se sono tossici o nocivi quando vengono trasformati in particelle di dimensioni nanometriche. Questo perché i nanomateriali di solito hanno proprietà molto diverse rispetto a quando i materiali sono di dimensioni maggiori.
Asst Prof Ng ha affermato che il team effettuerà ulteriori ricerche poiché il danno al DNA causato da particelle di ossido di zinco di dimensioni nanometriche è attualmente il risultato di un meccanismo sconosciuto. Ma ciò che è chiaro è che oltre a causare danni al DNA, le nanoparticelle possono anche causare altri effetti nocivi se usate in dosi elevate.
"Dai nostri studi, abbiamo scoperto che le nanoparticelle possono anche aumentare i livelli di stress nelle cellule, causare infiammazione o semplicemente uccidere le cellule, " ha detto Asst Prof Ng che ha aggiunto che oltre a scoprire il meccanismo cellulare, si prevede inoltre che una ricerca più mirata accerterà gli effetti fisiologici ei danni che le particelle di ossido di zinco di dimensioni nanometriche possono causare.
Asst Prof Loo ha sottolineato che oltre a migliorare la comprensione dei potenziali rischi dell'utilizzo dei nanomateriali, i progressi nella ricerca sulla nanotossicologia aiuteranno anche gli scienziati a fare buon uso dei nanomateriali nelle applicazioni biomediche.
Per esempio, sebbene uccidere le cellule nel nostro corpo sia tipicamente indesiderabile, questo diventa un risultato positivo se può essere efficacemente diretto verso le cellule tumorali nel corpo. Allo stesso tempo, il team sta anche studiando come i nanomateriali possono essere "riprogettati" per rappresentare un rischio minore per gli esseri umani, tuttavia possiedono ancora le proprietà benefiche desiderate.
Questa scoperta della ricerca è una delle ultime di una serie di scoperte biomediche di NTU nel settore sanitario. L'assistenza sanitaria futura è uno dei cinque picchi di eccellenza di NTU con cui l'università mira a lasciare il segno a livello globale nell'ambito del piano strategico quinquennale NTU 2015. Le altre quattro vette sono terra sostenibile, nuovi mezzi di comunicazione, il meglio dell'Oriente e dell'Occidente, e innovazione.
Andando avanti, il team spera di lavorare con partner collaborativi esistenti e nuovi, dentro e fuori Singapore, per orchestrare uno sforzo più concertato verso il progresso del nascente campo della nanotossicologia qui, con l'obiettivo di aiutare gli organismi di regolamentazione a Singapore a formulare linee guida per proteggere gli interessi dei consumatori.
Il team di ricerca vorrebbe anche collaborare con l'Unione europea per scoprire i rischi legati ai nanomateriali e come questi materiali dovrebbero essere regolamentati prima che vengano resi disponibili in commercio. Asst Prof Joachim Loo, che ha conseguito la laurea e il dottorato presso la NTU, è stato l'unico rappresentante di Singapore in un recente workshop sulle nanotecnologie tenutosi in Europa. In officina, si è convenuto di aumentare le collaborazioni di ricerca in nanotossicologia tra l'UE e il sud-est asiatico.