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纳米材料遗传毒性测试的监管实践与未来展望:新评估方法(NAMs)的突破与挑战
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月19日 来源:Regulatory Toxicology and Pharmacology 3.0
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针对纳米材料(NMs)遗传毒性评估标准不统一、传统动物模型效率低下的问题,研究人员系统综述了国际监管框架差异,提出基于新评估方法(NAMs)的创新解决方案。通过分析OECD、REACH等指南,结合人工智能和大数据技术,研究为跨部门协作、标准化协议制定提供路线图,推动下一代风险评估(NGRA)发展。
随着纳米材料(NMs)在医药、化妆品、食品等领域的广泛应用,其独特的物理化学性质(如尺寸、形状、表面化学特性)引发的潜在遗传毒性风险成为监管科学的核心挑战。当前,不同机构对NMs定义的分歧导致风险评估(RA)标准割裂,传统动物试验又面临伦理争议和跨物种外推局限性。在此背景下,欧盟"化学品风险评估伙伴关系"(PARC)项目组专家Cristina Andreoli团队在《Regulatory Toxicology and Pharmacology》发表综述,系统梳理全球NMs遗传毒性测试监管现状,首次提出基于新评估方法(New Approach Methodologies, NAMs)的跨部门协同解决方案。
研究采用文献计量学方法系统检索OECD、欧盟REACH法规等国际指南,结合欧洲化学品管理局(ECHA)、欧洲食品安全局(EFSA)等机构案例,分析纳米毒理学领域的关键技术瓶颈。通过对比传统体内试验与NAMs(如体外模型、计算机模拟)的优劣,研究团队引入"One Health"健康一体化框架,强调人工智能(AI)和机器学习在数据整合中的革新作用。
背景:NMs风险评估的挑战
纳米材料定义的国际差异直接导致监管碎片化,例如欧盟将NMs定义为"天然或人工制造、50%以上颗粒尺寸在1-100 nm范围内的材料",而其他国家阈值设定存在显著差异。这种基础性分歧使得跨区域数据共享受阻,加剧了遗传毒性测试的重复性劳动。
特定法规与指南概述
通过对比OECD测试指南(如TG 487体外微核试验)、ISO标准及各国药典要求,研究发现尽管测试终点(如DNA损伤、染色体畸变)选择趋同,但样品制备、剂量设定等关键环节仍缺乏统一规范。表格1显示,约78%的指南未充分考虑NMs在生物介质中的团聚效应,这可能导致假阴性结果。
新评估方法(NAMs)的前景
研究重点探讨了三类NAMs:(1) 基于人类细胞的体外模型(如3D类器官),可模拟实际暴露场景;(2) 高通量筛查技术,结合基因组学标志物提升检测灵敏度;(3) QSAR(定量构效关系)预测模型,通过算法关联NMs物化参数与遗传毒性终点。欧洲"3R原则"(替代、减少、优化动物试验)的推行加速了这些技术的验证进程。
结论与讨论
该研究首次提出"监管趋同路线图",建议通过PARC平台建立跨国数据仓库,标准化NMs表征参数(如Zeta电位、比表面积)。值得注意的是,AI驱动的分组策略(Grouping Strategies)可突破传统化学分类限制,实现跨行业风险预测。尽管NAMs的全面应用仍需解决技术验证、法规接纳等障碍,但这项研究为构建下一代风险评估(NGRA)体系奠定了理论基础,对实现联合国可持续发展目标(SDGs)中的化学品安全管理具有战略意义。
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