Nanoteknik, vetenskapen om att utveckla material som innehåller mycket små fibrer, har ett växande inflytande på det dagliga livet. Nu har forskare för första gången visat på möss att långa och tunna nanomaterial som kallas kolnanorör kan ha samma cancerframkallande effekt som asbest:de kan inducera bildandet av mesoteliom. Fynden observerades hos 10 %-25 % av de 32 djur som ingick i studien, som ännu inte har replikerats hos människor. Verket visas 6 november in Aktuell biologi .

Långa kolnanorör är en undertyp av nanorör som används vid tillverkning av otroligt starka, ändå lätt, material som allt oftare används i ett antal industri- och konsumentprodukter, inklusive sportutrustning som hjälmar och cyklar, flygplan och sportbilar, och datormoderkort.

"Till skillnad från tidigare rapporterade korttidsstudier, detta är första gången effekterna av långa och tunna kolnanorör, leder till mesoteliom, har övervakats hos möss under många månader, säger seniorförfattaren Marion MacFarlane, professor vid Medical Research Council (MRC) Toxicology Unit i Leicester, STORBRITANNIEN.

"Viktigt, inte alla nanofibrer utgör en fara, " tillägger hon. "Vi vill att vår forskning ska informera tillverkare och tillsynsmyndigheter om säkrare alternativ när en nanofiber väljs ut för produktion av nanomaterial för framväxande teknologier."

"Resultaten som ses i det här dokumentet kommer således att bidra till en "Safe by Design"-metod, "säger författaren Tatyana Chernova, en senior forskare vid MRC.

I djurförsöken, utredarna placerade långa kolnanorör i pleura, området runt lungorna där mesoteliom utvecklas hos människor. "På det sättet, vi följde förändringar i lungsäcken under hela sjukdomsutvecklingen, observera stadier av kronisk inflammation, aktivering av pro-onkogena signalvägar, och så småningom inaktivering och/eller förlust av gener som är portvakterna för cancerutveckling, " säger MacFarlane. Mesoteliom orsakat av möss med långa kolnanorör liknade på många sätt tumörprover från patienter.

Utredarna betonar att faran endast utgörs av typer av nanomaterial som är långa, tunn, och biopersistent – ​​vilket betyder att de inte bryts ner inuti kroppen:"dessa långa, tunna nanorör liknar mycket asbest i sina strukturella och fysiska egenskaper, MacFarlane säger. "Immunsystemet gör ett bra jobb med att känna igen nanorör som är kortare, tjockare, eller trasslat ihop. De kan fagocyteras av makrofager och rensas ut ur kroppen."

En annan viktig uppsättning upptäckter kom ut ur arbetet:forskarna lärde sig nya detaljer om vad som händer under den mycket långa latensen av mesoteliomutveckling och gav ny information om mekanismen genom vilken mesoteliom utvecklas. Observationer hos mössen visade att kronisk inflammation orsakad av långa nanorör ledde till inaktivering av samma gener som observerades vara störda hos personer med mesoteliom. Forskarna fann att hypermetylering och tystnad av Cdkn2a-lokuset i slutändan ledde till förlust av tumörsuppressorproteinerna p16 och p19.

"Eftersom mesoteliom diagnostiseras när det är ganska avancerat, vi vet inte mycket om de tidiga mekanismerna genom vilka det bildas, ", säger Chernova. "Denna forskning kan hjälpa oss att hitta biomarkörer för tidig upptäckt, samt ge information för att utveckla riktade terapier för denna förödande sjukdom."