​L'abondance des nanoparticules dans la grande distribution, notamment l'alimentation, pose avec acuité la question de leur toxicité. On parle beaucoup des nanoparticules de dioxyde de titane (additif E171) que l'on trouve comme agent de blanchiment dans les produits de beauté ou les bonbons. Les nanoparticules de silice (additif E551) sont aussi utilisées abondamment, par exemple dans le sucre et le sel manufacturés, de façon à éviter l'agglomération des grains. Des chercheurs de l'Institut des sciences du vivant Frédéric-Joliot en collaboration avec une équipe de l'Iramis ont mis au point une technique combinant protéomique et statistiques pour déterminer quels types de protéines ont tendance à être piégées à la surface des nanoparticules. Ils l'ont testée sur des nanoparticules de silice.

« Une fois dans l'organisme, les nanoparticules peuvent entrer dans les cellules et ne restent pas telles quelles, mais interagissent avec leur environnement, explique Jean Labarre, chercheur à l'Institut Frédéric-Joliot. Elles se recouvrent d'une couronne de protéines. Suivant la nature de la nanoparticule et le milieu, certains types de protéines auront davantage tendance que d'autres à venir s'accrocher à la nanoparticule. Une fois piégées, ces protéines perdent souvent leur fonctionnalité. »

A l'aide d'une méthodologie utilisant protéomique (spectrométrie de masse de type shotgun) et statistique, les chercheurs ont pu identifier les caractéristiques physico-chimiques, structurales et fonctionnelles des protéines qui favorisent leur adsorption sur les nano-surfaces de silice. « Il s'avère que les protéines qui se lient normalement aux ARN interagissent particulièrement avec ces nanoparticules », annonce le biologiste. C'est le cas de nombreuses protéines impliquées dans la synthèse des protéines. Piégée par les nanoparticules, la machinerie de la traduction se trouve très affectée. « Les tests de traduction in vitro montrent que ce piégeage provoque l'inhibition de la synthèse des protéines », précise Jean Labarre. Et de conclure : « Grâce à la meilleure compréhension des mécanismes d'adsorption obtenue par ce type d'approche, on peut envisager à terme être capable de prédire l'identité des protéines qui s'adsorbent ainsi que les effets fonctionnels et toxicologiques des nanoparticules. » Une voie à exploiter pour le "safe design" !