Toxizität von Diagnostik-Nanopartikeln bewerten
Nanopartikel (NP), winzige Materialien in der Größenordnung von Atomen und Molekülen, sind in Form von immer mehr Komponenten und Bauelementen, die neuartige Nanomaterialien enthalten, allgegenwärtig geworden. Zahlreiche Projekte widmeten und widmen sich den Auswirkungen von Nanopartikeln auf biologische Systeme und insbesondere dem Punkt der Arbeitssicherheit in der Fertigungsindustrie. Das EU-finanzierte Projekt NANOTEST konzentrierte sich auf in der medizinischen Diagnostik im Einsatz befindliche Nanopartikel und verfolgte gleichzeitig das Ziel der weiteren Detaillierung der Effekte von Nanopartikeln auf biologische Systeme. Das Expertenkonsortium aus interdisziplinären Bereichen untersuchte die Wechselwirkungen von sechs repräsentativen therapeutischen Nanomaterialien auf acht ausgewählte Zielgewebe und -organe. Die Wissenschaftler charakterisierten die Nanopartikel und sammelten neue Informationen bezüglich Aufnahme, Transportkinetik und der Toxizitätsendpunkte. Sie stellten in Übereinstimmung mit den "drei-R"-Grundsätzen Verfeinern, Verringern und Ersetzen (Refine, Reduce, Replace) alternative Hochdurchsatzteststrategien auf Basis von In-vitro- und In-silico-Methoden (Computer) bereit. Die Serie von Assays ermöglichte die Entwicklung geeigneter Biomarker für jedes Organ. Außerdem konnten mit ihrer Hilfe Probleme identifiziert werden, welche den Nanopartikelnachweis und/oder die Bewertung von deren Effekten auf biologische Gewebe behindern können. Überdies betonte die Forschung die Auswirkungen der Agglomeration und Aggregation von Nanopartikeln auf die Toxizitätsergebnisse. Die gewonnenen Erkenntnisse über die Auswirkungen von Nanopartikeln auf Zellen, Organe, Tiere und Blut werden zur Gestaltung von Gesetzen und Vorschriften zur sicheren Produktion, Nutzung und Entsorgung von Nanopartikeln beitragen. Die NANOTEST-Datenbank enthält Informationen über Nanopartikel aus verschiedenen Projekten, die sich mit Nanopartikeln beschäftigen. Sie wird in NanoHUB, eine Informationsplattform für nanospezifische Informationen und Methoden, Eingang finden, und der weiteren Metadatenanalyse durch die wissenschaftliche Gemeinschaft und Politikgestalter dienen. NANOTEST leistete einen bedeutenden Beitrag zum Verständnis der Auswirkungen ausgewählter Nanopartikel auf Zielgewebe und -organe und der diesen zugrunde liegenden Zellmechanismen. Standardisierte In-vitro- und In-silico-Testverfahren zur Toxizitätsbewertung werden Tierversuche reduzieren können und gleichzeitig schneller und genauer sein. Die Nanotoxikologie ist ein vergleichsweise neues Feld, dessen Fundamente somit verstärkt wurden und das zukünftig noch besser weiterentwickelt werden kann.
