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Der Standard - 19.12.2007

Nanopartikel in der Pille? Jein danke!

Die erste Nutzen-Risiko-Analyse verschiedener Nanomaterialien wurde vergangene Woche abgeschlossen

Die Resultate der interdisziplinären und internationalen Studie lassen einen Pharmagiganten und einen Kosmetikriesen vorerst auf Bestseller wie Carbonnanotubes und Fullerene verzichten. Wegen der Risken.

Andreas Feiertag

Martin Kusters Statement ist eindeutig: "Novartis konzentriert sich zum jetzigen Zeitpunkt auf abbaubare nanoskalig aufbereitete Darreichungsformen von Medikamenten. Andere Systeme werden erst nach Vorliegen von weiteren Daten evaluiert werden."

Mit "andere Systeme" meint der für Gesundheitsfragen zuständige Sicherheitsmanager des in Basel ansässigen Pharmakonzerns nicht abbaubare Nanomaterialien. Dazu zählen die von Forschung und Technik als Zukunftshoffnung beworbenen Kohlenstoffnanoröhrchen und Fullerene. Bei Letzteren, ob ihrer Form und Größe auch Bucky-Balls oder Fußballmoleküle genannt, handelt es sich um jene sphärischen Moleküle aus Kohlenstoffatomen, die ihren US-Entdeckern 1996 den Chemie-Nobelpreis einbrachten.

Dass Novartis einstweilen seine medizinischen Finger von dieser boomenden Nanotechnologie lassen will und damit die Konkurrenz außen vor lässt, hat einen triftigen Grund: Das mit mehr als 37 Milliarden US-Dollar Jahresumsatz weltweit viertgrößte Pharmaunternehmen hat in den vergangenen drei Jahren mit Partnern Chancen und Risken dieser Technologie analysiert, sämtliche bisher vorhandenen Studien zum Thema evaluiert.

Novartis, der Schweizer Kosmetikhersteller Ciba Spezialitätenchemie, die eidgenössische Stiftung Risiko-Dialog, das deutsche Öko-Institut und das Österreichische Ökologieinstitut hatten sich hierfür zum interdisziplinären Forschungs- und Dialogprojekt Conano - Comperative Challenge of Nanomaterials zusammengeschlossen. Die in die Studie involvierten Risikoforscher, Toxikologen, Arbeitsmediziner und Ökologen beendeten vergangene Woche ihre Arbeit. Das dem Standard vorliegende Resultat ist die weltweit erste vergleichende Nutzen-Risiko-Analyse von abbaubaren und nicht abbaubaren Nano-Delivery-Systemen in pharmazeutischen und kosmetischen Anwendungen. Auch Ciba verzichtet wegen noch nicht absehbarer Risken vorerst auf nicht abbaubarer Nanopartikel als Vehikel.

Auf Nanomaterialien setzt die Medizin vor allem wegen ihres Potenzials als Transportfähren, mit denen sich Therapeutika gezielt zum kranken Gewebe dirigieren lassen. Mit den Winzlingen lassen sich mehrere Probleme lösen: Viele pharmakologisch gute Wirkstoffe können nicht zum Einsatz kommen, weil sie in Wasser oder Blut nicht löslich sind. Andere Substanzen wiederum sind zwar löslich, erreichen ihr Ziel im Körper aber entweder gar nicht oder nur zu einem Bruchteil, müssen daher extrem hoch dosiert werden. Daraus folgt häufig ein drittes Problem: Sammelt sich die Arznei auch in anderen als den kranken Organen, erzeugt sie dort oft Nebenwirkungen.

Gruppe nicht homogen

Allein - was passiert mit den Nanopartikeln, von denen viele die Blut-Hirn- und die Planzenta-Schranke überwinden können, wenn sie ihre therapeutische Fracht im Organismus abgegeben haben? "Dazu kann man keine generelle Aussage treffen", erklärt Chemiker Willi Sieber, der für das Österreichische Ökologieinstitut an der Studie mitgearbeitet hat: "Nanomaterialien stellen keine homogene Gruppe dar. Es sind physikalisch, chemisch und strukturell sehr unterschiedliche Stoffe. Daher müssen Risikobeurteilungen immer fallbezogen sein."

Für jene Fälle, in denen abbaubare Nanomaterialien eingesetzt werden, gibt das Expertengremium jedenfalls grünes Licht. Dabei werden die eingesetzten Stoffe durch Dissoziation oder mittels körpereigener Enzyme aufgespalten, zerlegt und ihre Einzelteile vom Körper ausgeschieden.

Anders bewerten die Experten den Einsatz von nicht abbaubaren Nanopartikeln wie Fullerene und Kohlenstoffröhrchen. Erstere dienen derzeit als Transporter für Arzneien (etwa in der Krebs-Chemotherapie), für Kontrastmittel (mit dem giftigen Schwermetall Gadolinium beladen bei der Magnetresonanztomografie) und für Anti-Aging-Substanzen in Hautcremes. Und die Röhrchen werden derzeit auch als Vehikel für Radiologie und Onkologie beforscht.

Dazu gebe es laut Sieber erst wenige und noch dazu widersprüchliche Studien. So stehen Kohlenstoffröhrchen im Verdacht, toxische Wirkungen zu haben und zu chronischen Entzündungen mit und ohne Narbenbildung in Lunge und anderen Geweben zu führen. Fullerene seien noch weniger erforscht, sie könnten aber oxidativen Stress und Zellschäden hervorrufen. Völlig unklar seien Langzeitfolgen, so die Nanopartikel im Körper angelagert würden. Im Sinne des Vorsorgeprinzips solle daher auf solche Nanopartikel verzichtet werden.

Aber nur vorerst: "Wird das Gefahrenpotenzial nicht abbaubarer nanoskaliger Medikamententrägersysteme abschätzbar, ist in Zukunft auch deren Einsatz bei Novartis möglich", sagt Martin Kuster. Und Willi Sieber ergänzt: "Die noch notwenige Forschung muss von einem breiten öffentlichen Dialog zwischen Wissenschaft, Industrie und Konsumenten begleitet werden." Nur so könne man zu einer vorurteilsfreien und tragfähigen Lösung gelangen.

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STANDARD-Interview: Es ist ein Kommunikationsproblem

Im Diskurs über Nanotechnologie und ihre Chancen oder Risken werde viel zu wenig differenziert, ärgert sich Physiker Ulrich Fiedeler

STANDARD: Ist das Ergebnis der neuen Analyse ein Rückschlag für die Nanotechnologie?

Fiedeler: Nein. Sie zeigt aber ein Kommunikationsproblem. In dem Moment, in dem man Nanotechnologie als Gesamtkomplex kommuniziert und additiv auf erhoffte Lösungen in Medizin, Physik, Technologie, der Lebensmittel- und Kosmetikbranche hinweist, klingt alles ganz toll. Der Nachteil ist aber: Tritt ein Problem mit einer speziellen nanotechnologischen Anwendung auf, scheint ebenfalls die gesamte Nanotechnologie infrage gestellt. Abgesehen davon sind sehr viele mögliche Anwendungen noch im Versuchsstadium.

STANDARD: Es sind aber schon etliche in der Praxis. Gerade in der Medizin. Ein Risiko?

Fiedeler: Ich glaube nicht. Gerade in der Medizin wird darauf geschaut, ob der Nutzen die Gefahr deutlich überwiegt, hier ist die Risikoanalyse etabliert. Problematischer ist die Sache bei Kosmetika und Functional Food. Hier bringt der Einsatz von Nanotechnologie nur einen verhältnismäßig kleinen Mehrwert. Aus der Conano-Analyse würde ich daher keine Warnung für den medizinischen, wohl aber für den kosmetischen und Ernährungsbereich ableiten. Wenngleich man auch hier immer den Einzelfall prüfen muss.

STANDARD: Und wie wollen Sie das kommunizieren?

Fiedeler: Es braucht entwicklungsbegleitende Risikodialoge, in die Wissenschaft, Industrie und Konsumenten integriert sind. Wir von Nanotrust bauen diesen Austausch auf. Derzeit sind Unternehmen aber noch zurückhaltend, was die Preisgabe von Informationen betrifft. Viele befürchten, dass sie dabei Produktionsgeheimnisse preisgeben. Ich bin aber zuversichtlich, dass es gelingt, verbraucherrelevante Infos von Prozessinformation zu trennen.

STANDARD: Wann kommt der Nanoboom in der Medizin?

Fiedeler: Nanotechnologie hält hier schleichend Einzug, das hat mit nanotechnologischen Oberflächenbeschichtungen von OP-Werkzeugen und Prothesen schon begonnen. In der Lebenmittelindustrie könnte irgendwann eine Erkenntnisschwelle erreicht werden, ab der Nanopartikel plötzlich sehr stark verwendet werden. In Sonnencremes werden Nanopartikel schon lange und in größerem Umfang eingesetzt. Hier sehe ich noch großen Forschungsbedarf. Vor allem hinsichtlich der Effekte, die durch die eingesetzten Nanopartikel verursacht werden, wenn sie beim Baden abgewaschen werden, in das Grundwasser und dann in die Umwelt gelangen.

Ulrich Fiedeler (40), Physiker, arbeitet am Institut für Technikfolgenabschätzung am vom Infrastrukturministerium gesponserten Projekt Nanotrust: integrierte Analyse und Kommunikation des Wissensstands über Gesundheits- und Umweltrisiken der Nanotechnologie.

Interview: Andreas Feiertag

http://www.heise.de/tr/blog/artikel/100799

Technology Review - 19.12.07

Schimpfen ist Silber, Reden ist Gold

Von Niels Boeing

Kaum ein Satz ist in der nun schon ein paar Jahre alten Nanorisiko-Debatte so gebetsmühlenartig wiederholt worden wie "Wir dürfen die Fehler der Gentechnik nicht wiederholen". Was anfangs wie ein Lippenbekenntnis rüberkam, nimmt allmählich doch Gestalt an. Inzwischen haben einige Stakeholder-Dialoge und Verbraucherforen zu Nanomateralien und ersten Nanoprodukten stattgefunden.

Ein durchaus viel versprechendes Beispiel ist das gerade zu Ende gegangene CONANO-Projekt, dessen Schlussbericht[1] (Zusammenfassung[2]) in der letzten Woche in Basel vorgestellt wurde. Moderiert von der Schweizer Stiftung Risiko-Dialog[3], haben der Pharma-Konzern Novartis und der Chemikalienhersteller Ciba Spezialitätenchemie gemeinsam mit dem Freiburger Öko-Institut und dem Ökologie-Institut aus Wien verschiedene medizinische "Delivery-Systeme" unter die Lupe genommen. Damit sind Partikel gemeint, die medizinische Wirkstoffe transportieren - seit längerem ein hoch gehandeltes künftiges Anwendungsgebiet der Nanotechnik.

Bewertet wurden neben Mikro- vor allem Nano-Delivery-Systeme. Diese wurden nun zusätzlich in - dissoziativ oder enzymatisch - abbaubare und nicht abbaubare Nano-Delivery-Systeme unterteilt. Während mit ersteren etwa Liposome (also Hohlkugeln mit einer Lipid-Hülle) gemeint sind, handelt es sich bei letzteren um Fullerene, also Kohlenstoffmoleküle in Kugel- (Buckyballs) oder Röhrenform (Nanotubes).

Einig waren sich alle Beteiligten darin, dass Mikro- und abbaubare Nano-Delivery-Systeme dann unproblematisch sind, wenn ihre chemischen Einzelbestandteile "GRAS-zertifiziert" sind. GRAS[4] steht für "generally recognized as safe" und ist eine Bezeichnung der US-amerikanischen Lebensmittel- und Arzneibehörde FDA für Stoffe, die sich in Tests oder in der Praxis als gesundheitlich unbedenklich herausgestellt haben.

Wirklich interessant ist aber der weitgehende Konsens, Nanotubes und Buckyballs als Delivery-Systeme erst mal ganz vorsichtig anzugehen. "Alle Stakeholder sind sich einig, dass das Vorsorgeprinzip (mit besonderem Schwerpunkt auf dem Arbeitsschutz) angewendet werden sollte, bis eine bessere Datenlage aufgebaut ist", empfehlen alle Beteiligten im Bericht. Das oft geschmähte, weil angeblich innovationsfeindliche Vorsorgeprinzip[5] kommt auch mal zu Ehren. Schön.

In der abschließenden Erklärung von Novartis heißt es: "Ein weiteres Resultat dieses Risiko-Dialoges war, dass sich Novartis zum jetzigen Zeitpunkt primär auf abbaubare nanoskalig aufbereitete Darreichungsformen von Medikamenten konzentriert. Andere Systeme werden erst nach Vorliegen von weiteren Daten evaluiert werden." Die bisherigen toxikologischen Daten zu Buckyballs und Nanotubes sind ziemlich widersprüchlich, und es wird wohl noch einige Jahre dauern, bis man hier ein klares Bild zeichnen kann.

Nun kann man zwar argwöhnen, dass Novartis vielleicht doch aus ganz praktischen Erwägungen Träger aus Nanotubes und Buckyballs erst einmal aus dem Plan gestrichen hat, zumal die Entscheidung des Konzerns gegen Fullerene laut Bericht schon zu Anfang des Projekts fiel. Denn die sind bislang noch nicht über das Stadium des ewigen Talents hinausgekommen - es gibt Hunderte interessante Möglichkeiten (vom Transistor bis zum Weltraumkabel), aber keine funktioniert bislang so zuverlässig, dass es schon zum Produkt reichen würde.

Ich glaube dennoch, dass die bisherige Debatte eine gewisse Wirkung gezeigt hat. Ohne sie würden derartige Projekte nicht in einem so frühen Stadium einer neuen Technologie von Umweltverbänden und Industrie zusammen geführt. Darauf deuten auch Formulierungen wie diese im Abschlussstatement von Ciba hin: "...nur so können mögliche Ängste und Unbehagen zu bestimmten Themenfeldern in der Öffentlichkeit im Vorfeld erkannt und durch geeignete Massnahmen (z.B. Schaffung von Akzeptanz, Überdenken des Themas) beseitigt werden."

Einige nanotech-kritische Gruppen lehnen solche Koproduktionen zwischen Umweltszene und Industrie indes kategorisch ab. Als vor einigen Monaten die US-Gruppe Environmental Defense mit dem Chemiekonzern DuPont erste Ergebnisse[6] ihrer gemeinsamen Initiative "Nanoriskframework" vorstellte, gab es harsche Kritik: 21 NGOs warfen Environmental Defense in einem offenen Brief[7] vor, mit der Zusammenarbeit die Bemühungen für eine rechtsverbindliche und explizite Regulierung von Nanotechnologien zu unterlaufen und der Industrie eine breite gesellschaftliche Diskussion über diese zu ersparen.

Der Ärger ist zwar durchaus nachvollziehbar, wirkt auf mich aber wie das Spiegelbild jener etwas brachialen "Top-Down-Mentalität", mit der uns die Industrie manchmal von dem Glück der neuen Technologien überzeugen will. Wer permanent Dialog fordert, sollte selbst bereit dazu sein. Schimpfen ist Silber, Reden ist Gold.

Links

[1] http://kurzlink.de/conano-end-pdf
[2] http://kurzlink.de/conano-sum-pdf
[3] http://www.risiko-dialog.ch/
[4] http://en.wikipedia.org/wiki/GRAS
[5] http://de.wikipedia.org/wiki/Vorsorgeprinzip
[6] http://nanoriskframework.org/page.cfm?tagID=1326
[7] http://kurzlink.de/21ngo-nano-pdf