Safety evaluation of nanomaterials: challenges and current research trends Ilaria Malerba - Luigi Manzo Centro Reach e Università degli Studi di Pavia PNIC, 2 Dicembre 2008
Properties of Nanoparticles Impacting on the Risk Assessment Process Surface reactivity and biochemistry Nanosize-dependent biokinetics Physicochemical characteristics affecting doseresponse relationship Dynamic composition and functionality changes
Toxicity Testing in the Twenty-first Century: A Vision and a Strategy, Natl Acad Sci, USA 2007.
Traditional Toxicity Testing Paradigm Exposure Tissue Dose High doses Biologic Interaction Perturbation Biologic Inputs Normal Biologic Function Cell injury
Toxicity Pathways and New Paradigms for Toxicity Testing. Exposure Tissue Dose Biologic Interaction Broad range of doses Perturbation Biologic Inputs Normal Biologic Function Adaptive Responses Early Cellular Changes
Toxicity Testing Principles and Practices Animal biology CURRENT OPTIONS FOR FUTURE STRATEGIES Primarily human biology Focus on apical end-points investigated in animals given high doses Low throughput High costs Long time to results Rigid testing design to meet regulatory requirements Focus on perturbations in toxicity pathways assessed at cellular and molecular levels using a broad range of doses High and medium throughput Less expensive Less time-consuming Targeted testing. Flexible design to meet both product and regulatory requirements
Scientific Opinions on Nanomaterials SCENHIR The appropriateness fo existing methodologies to assess the potential risks associated with engineered and adventitious products of nanotechnologies The appropriateness of the risk assessment methodology in accordance with the technical guidance documents for new and existing substances for assessing the risks of nanomaterials
Scientific Opinions on Nanomaterials SCCP. Safety of nanomaterials in cosmetic products Regulatory Aspects of Nanoterials. Communication from the Commission to the European Parliament, the Council, and the European Economic and Social Committee (June, 2008)
Studio Progetto per la valutazione tossicologica e di sostenibilità ambientale del TiO 2 Sostanza scelta per: - numero ampio di settori di utilizzo esempi: Additivo di materiali energetici, pesticidi e food packaging Componente di prodotti cosmetici - informazioni disponibili
I Protagonisti Federchimica Comitato RSI Programma Nanotecnologie nell Industria Chimica Task Force Nanoscience Centro Reach (13 Componenti) Università di Pavia Div. Tossicologia Medica
Il Progetto Nuovo Regolamento REACH probabilità che sia esteso ai materiali nanostrutturati. Necessità di dotare le aziende che operano in ambito nanotech di strumenti, che permettano di valutare correttamente i prodotti nanostrutturati. A tutt oggi, non esistono protocolli di valutazione e di studio di prodotti nanostrutturati. Definizione di linee guida che orientano le Aziende ad attrezzarsi in materia
Il modello Dossier REACH Utilizzo di metodi alternativi Valutazione dei test necessari, dei protocolli esistenti e dei test mancanti per la redazione del Dossier REACH completo (sostanza p/i in quantitativi >1000t/a)
Obiettivi Ottimizzazione di protocolli di valutazione e di studio di prodotti nanostrutturati: Esempi: Test in vitro: citotossicità generale, stress ossidativo, geno- e immunotossicità, azione foto-clastogena, biocompatibilità (NCI, Environmental Defense- DuPont Nano Risk Framework) Local lymph node assay Assorbimento cutaneo Tossicità polmonare (OECD) Test ecotossicologici
Stato dell Arte Analisi documentazione tecnica: Schede Dati di Sicurezza e pubblicazioni scientifiche Alcune difformità nei dati Analisi dati disponibili identificati da Università di Pavia Confronto dati richiesti da REACH tramite uso di IUCLID-5 Valutazione di dati mancanti
Piano di attività Fasi Attività 2008 2009 Responsabilità Risultati 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 1 -Raccogliere le informazioni e i dati disponibili sulla Sostanza. 2 -Valutare i dati necessari per predisporre il dossier di registrazione per la Sostanza, in rapporto al REACH. 3 -Raccogliere e implementare i dati sulla Sostanza, ripresi dalla letteratura scientifica o da altre fonti diverse. 4 -Definire gli Scenari di Esposizione per la produzione della Sostanza e per i successivi suoi usi. Task Force + Azienda -Preliminare valutazione dei passi operativi da compiere Dipartimento + -1 Report Centro Reach + Task Force Dipartimento + Centro Reach -Comparazione tra dati esistenti e REACH -2 Report Dipartimento + -3 Report Cento Durante Reach 2 Conferenza + Task P.N.I.C. il Centro Force Reach presenterà i risultati del progetto 5 -Individuare e proporre Protocolli di Sperimentazione in base alle conoscenze scientifiche e agli Scenari di Esposizione. Dipartimento + Task Force 6 -Simulare la realizzazione del Chemical Safety Assessment e del Chemical Safety Report sulla Sostanza. Dipartimento + Centro Reach + Task Force Riunioni di Avanzamento X X X X X X X X X Task Force -Test da effettuare - Protocolli definiti -4 Report -Report Finale
Attività Future Predisposizione dossier Definizione scenari espositivi: Contatto cutaneo Contatto con le mucose Esposizione inalatoria Aspetti da analizzare: Classificazione di TiO2 come cancerogeno Nuovi protocolli di studio Regolamentazione attuale per applicazioni e categorie di prodotti contenenti TiO2