De Europese Commissie wil dat in 2050 de economie duurzaam, klimaatneutraal en circulair is. Dat staat in de Europese Green Deal. Om dit doel te halen heeft de Europese Commissie de ‘Duurzaamheidsstrategie voor chemische stoffen: op weg naar een gifvrij milieu’ uitgebracht.
Deze strategie geeft doelen voor innovatie om de gezondheid van mens en milieu beter te beschermen. De strategie heeft ook aandacht voor het verminderen van gevaarlijke chemicaliën en dierproeven. Voor nanomaterialen heeft het Europese project PATROLS (Physiologically Anchored Tools for Realistic Nanomaterial Hazard Assessment) hieraan een belangrijke bijdrage aan geleverd.
Resultaten PATROLS
Het belangrijkste doel van PATROLS (Physiologically Anchored Tools for Realistic Nanomaterial Hazard Assessment) was het ontwikkelen van testen om nanomaterialen op hun mogelijke schadelijkheid te testen zonder gebruik van proefdieren. Het gaat daarbij om gekweekte cellen die processen in het lichaam nabootsen. In deze testen stellen onderzoekers cellen van bijvoorbeeld longen via de lucht bloot aan nanomaterialen.
PATROLS ontwikkelde ook computermodellen. Deze kunnen samen met de gegevens van de celmodellen helpen om de langetermijneffecten te voorspellen. Als we deze processen beter begrijpen zijn er minder dierproeven nodig. De testen helpen ook bij de beoordeling van de veiligheid van nanomaterialen voor mens en milieu. Verder ontwikkelde PATROLS ook testmethoden voor waterorganismen zoals algen, watervlooien en visembryo’s.
Welke testmethoden ontwikkelde PATROLS?
Het bijzondere aan PATROLS was dat bij ontwikkeling van de testen met gekweekte cellen er veel aandacht was voor herhaalde blootstelling. Dit komt overeen met blootstelling van mens en milieu in de praktijk.
Om celtesten te vertalen naar de mens ontwikkelde PATROLS zogenaamde Adverse Outcome Pathways (AOPs). Als een organisme met een stof in aanraking komt, volgen er vaak een aantal stappen voordat een toxisch effect zichtbaar wordt. Een AOP beschrijft deze stappen. Het is een reeks van opvolgende moleculaire en cellulaire gebeurtenissen die leiden tot een nadelig gezondheidseffect.
PATROLS heeft ook een beter inzicht gegeven in de langetermijneffecten in het milieu. Langetermijneffecten laten zich pas na lange blootstelling zien. Soms zelfs pas in een volgende generatie. Deze inzichten gebruikte PATROLS om testsystemen voor waterorganismen aan te passen. Ook ontwikkelde PATROLS protocollen voor het uitvoeren van korte testen die kunnen waarschuwen voor langetermijneffecten. De belangrijkste resultaten van PATROLS staan in een nieuw wetenschappelijk artikel.
Adviezen van PATROLS
PATROLS adviseert om de testen in een vroege fase van de ontwikkeling van stoffen of materialen te gebruiken. Het vroeg inzicht krijgen in de veiligheid voorkomt dat bedrijven investeren in de ontwikkeling van onveilige producten.
Wat vindt het RIVM?
PATROLS droeg bij aan de ontwikkeling van modelsystemen voor long, lever en darm op basis van menselijke cellen. Tot nu toe zijn de meeste gegevens over veiligheid van nanomaterialen gebaseerd op dierproeven. En dan nog vooral op proeven met ratten. De onderzoekers vergeleken resultaten van de gekweekte menselijke orgaanmodellen daarom met de resultaten van dierproeven. Maar gekweekte rattencellen zouden beter antwoord kunnen geven over de voorspelbaarheid van de testsystemen voor effecten in een dierstudie.
Effecten bij de mens lastig te voorspellen
De resultaten van de menselijke orgaanmodellen helpen bij het voorspellen van effecten bij de mens. Een vergelijking van de modellen is echter moeilijk. Dit komt doordat er te weinig gegevens zijn over effecten bij de mens. Het blijft dus onduidelijk hoe goed de orgaanmodellen effecten bij de mens voorspellen. Beter inzicht in de voorspelbaarheid van de modellen voor dierproeven en de mens is nodig. Alleen dan zijn de nieuwe testen te gebruiken in een risicobeoordeling.
Langdurige blootstelling
Voor milieubeoordeling heeft PATROLS een grote stap gezet naar testsystemen voor langdurige blootstelling van organismen. Hiermee wordt recht gedaan aan het gegeven dat nanodeeltjes pas na langere tijd effecten op organismen laten zien.
Standaardisatie
De protocollen en methoden die PATROLS ontwikkelde zijn nog niet helemaal af. Een belangrijke vervolgstap is onderzoek of de testen in verschillende laboratoria vergelijkbare resultaten geven. Hiervoor is het nodig dat onderzoekers alle stappen duidelijk beschrijven. Bijvoorbeeld welke stappen ze uitvoeren met het nanomateriaal voordat ze het testsysteem eraan blootstellen. Al deze handelingen vragen om standaardisatie en harmonisatie van de aanpak.
De auteurs zijn zich hiervan bewust. Ze adviseren daarom om in ieder geval een goede beschrijving te geven van de gebruikte aanpak. Dit helpt om tot de beste aanpak te komen voor standaardisatie en harmonisatie. Alleen dan zal er voldoende vertrouwen ontstaan om de ontwikkelde testsystemen en methoden te gebruiken bij de risicobeoordeling. Ook voor de communicatie tussen bedrijven is een geharmoniseerde testmethode belangrijk. Het geeft duidelijkheid, ook als het om bedrijven buiten Europa gaat.