nanotechnologie, de wetenschap van het ontwikkelen van materialen die zeer kleine vezels bevatten, heeft steeds meer invloed op het dagelijks leven. Nu hebben onderzoekers voor het eerst bij muizen aangetoond dat lange en dunne nanomaterialen, koolstofnanobuisjes genaamd, hetzelfde kankerverwekkende effect kunnen hebben als asbest:ze kunnen de vorming van mesothelioom induceren. De bevindingen werden waargenomen bij 10%-25% van de 32 dieren die in het onderzoek waren opgenomen, die nog niet is gerepliceerd bij mensen. Het werk verschijnt 6 november in Huidige biologie .

Lange koolstof nanobuisjes zijn een subtype van nanobuisjes die worden gebruikt bij de vervaardiging van ongelooflijk sterke, en toch lichtgewicht, materialen die steeds vaker worden gebruikt in een aantal industriële en consumentenproducten, inclusief sportuitrusting zoals helmen en fietsen, vliegtuigen en sportwagens, en computer moederborden.

"In tegenstelling tot eerder gerapporteerde kortetermijnstudies, dit is de eerste keer dat de effecten van lange en dunne koolstofnanobuisjes, leidend tot mesothelioom, zijn gedurende vele maanden bij muizen gevolgd, " zegt senior auteur Marion MacFarlane, een professor aan de Medical Research Council (MRC) Toxicology Unit in Leicester, VK.

"Belangrijk, niet alle nanovezels vormen een gevaar, " voegt ze eraan toe. "We willen dat ons onderzoek fabrikanten en regelgevers informeert over veiligere opties wanneer een nanovezel wordt geselecteerd voor de productie van nanomaterialen voor opkomende technologieën"

"De resultaten die in dit document worden gezien, zullen dus bijdragen aan een 'Safe by Design'-aanpak, " zegt eerste auteur Tatyana Chernova, een senior stafwetenschapper bij MRC.

Bij de dierproeven de onderzoekers plaatsten lange koolstofnanobuisjes in het borstvlies, het gebied rond de longen waar mesothelioom zich bij mensen ontwikkelt. "Op die manier, we volgden veranderingen in het borstvlies tijdens de ontwikkeling van de ziekte, het observeren van stadia van chronische ontsteking, activering van pro-oncogene signaalroutes, en uiteindelijk inactivatie en/of verlies van genen die de poortwachters zijn van kankerontwikkeling, " zegt MacFarlane. Het mesothelioom veroorzaakt door muizen met lange koolstofnanobuisjes was in veel opzichten vergelijkbaar met tumormonsters van patiënten.

De onderzoekers benadrukken dat het gevaar alleen wordt gevormd door soorten nanomaterialen die lang, dun, en biopersistent - wat betekent dat ze niet in het lichaam worden afgebroken:"deze lange, dunne nanobuisjes lijken qua structurele en fysieke kenmerken sterk op asbest, " zegt MacFarlane. "Het immuunsysteem herkent nanobuisjes goed die korter zijn, dikker, of verstrikt. Ze kunnen worden gefagocyteerd door macrofagen en uit het lichaam worden verwijderd."

Een andere belangrijke reeks bevindingen kwam uit het werk:de onderzoekers leerden nieuwe details over wat er gebeurt tijdens de zeer lange latentie van de ontwikkeling van mesothelioom en verschaften nieuwe informatie over het mechanisme waarmee mesothelioom zich ontwikkelt. Waarnemingen bij de muizen toonden aan dat chronische ontsteking veroorzaakt door lange nanobuisjes leidde tot inactivering van dezelfde genen waarvan werd vastgesteld dat ze verstoord waren bij mensen met mesothelioom. De onderzoekers ontdekten dat hypermethylering en silencing van de Cdkn2a-locus uiteindelijk leidde tot verlies van de tumorsuppressor-eiwitten p16 en p19.

"Omdat mesothelioom wordt gediagnosticeerd als het vrij gevorderd is, we weten niet veel over de vroege mechanismen waarmee het zich vormt, ", zegt Chernova. "Dit onderzoek kan ons helpen biomarkers te vinden voor vroege detectie, evenals informatie verstrekken voor het ontwikkelen van gerichte therapieën voor deze verwoestende ziekte."