Undergruppe af kulstofnanorør udgør en kræftrisiko svarende til asbest hos mus

Nanoteknologi, videnskaben om at udvikle materialer, der indeholder meget små fibre, har en voksende indflydelse på dagligdagen. Nu har forskere for første gang vist i mus, at lange og tynde nanomaterialer kaldet kulstofnanorør kan have samme kræftfremkaldende effekt som asbest:de kan fremkalde dannelsen af ​​lungehindekræft. Resultaterne blev observeret i 10%-25% af de 32 dyr, der var inkluderet i undersøgelsen, som endnu ikke er blevet replikeret hos mennesker. Værket udkommer 6. november i Aktuel biologi .

Lange kulstof nanorør er en undertype af nanorør, der bruges til fremstilling af utrolig stærke, dog let, materialer, der i stigende grad bliver brugt i en række industri- og forbrugerprodukter, herunder sportsudstyr såsom hjelme og cykler, fly og sportsvogne, og computer bundkort.

"I modsætning til tidligere rapporterede korttidsstudier, det er første gang virkningerne af lange og tynde kulstofnanorør, fører til mesotheliom, er blevet overvåget i mus i mange måneder, " siger seniorforfatter Marion MacFarlane, en professor ved Medical Research Council (MRC) Toxicology Unit i Leicester, Storbritannien.

"Vigtigt, ikke alle nanofibre udgør en fare, " tilføjer hun. "Vi ønsker, at vores forskning skal informere producenter og regulatorer om sikrere muligheder, når en nanofiber udvælges til produktion af nanomaterialer til nye teknologier."

"Resultaterne, der ses i dette papir, vil således bidrage til en 'Safe by Design'-tilgang, " siger førsteforfatter Tatyana Chernova, seniorforsker ved MRC.

I dyreforsøg, efterforskerne placerede lange kulstof nanorør i lungehinden, området omkring lungerne, hvor lungehindekræft udvikler sig hos mennesker. "På den måde, vi fulgte ændringer i lungehinden gennem sygdomsudviklingen, observere stadier af kronisk inflammation, aktivering af pro-onkogene signalveje, og til sidst inaktivering og/eller tab af gener, der er gatekeeperne for kræftudvikling, " siger MacFarlane. Mesotheliom forårsaget af mus med lange kulstofnanorør lignede på mange måder tumorprøver fra patienter.

Efterforskerne understreger, at faren kun udgøres af typer af nanomaterialer, der er lange, tynd, og biopersistente - hvilket betyder, at de ikke nedbrydes inde i kroppen:"disse lange, tynde nanorør minder meget om asbest i deres strukturelle og fysiske egenskaber, MacFarlane siger. "Immunsystemet gør et godt stykke arbejde med at genkende nanorør, der er kortere, tykkere, eller sammenfiltret. De kan fagocyteres af makrofager og ryddes ud af kroppen."

Et andet vigtigt sæt resultater kom ud af arbejdet:forskerne lærte nye detaljer om, hvad der sker under den meget lange latens af lungehindekræft udvikling og gav ny information om den mekanisme, hvormed lungehindekræft udvikler sig. Observationer i musene viste, at kronisk betændelse forårsaget af lange nanorør førte til inaktivering af de samme gener, der blev observeret at være forstyrret hos mennesker med lungehindekræft. Forskerne fandt ud af, at hypermethylering og dæmpning af Cdkn2a-locuset i sidste ende førte til tab af tumorsuppressorproteinerne p16 og p19.

"Fordi mesotheliom diagnosticeres, når det er ret fremskredent, vi ved ikke meget om de tidlige mekanismer, hvorved det dannes, " siger Chernova. "Denne forskning kan hjælpe os med at finde biomarkører til tidlig påvisning, samt give information til udvikling af målrettede terapier for denne ødelæggende sygdom."