Nr. 37/2010 vom 16.09.2010

Bitte nicht einatmen

Der Gewebeforscher Peter Gehr studiert das Verhalten von Nanopartikeln im menschlichen Körper. Während er als Präsident von Gensuisse die Gentechnik befürwortet, alarmieren ihn die neueren Erkenntnisse über Nanopartikel. Weshalb beunruhigt das sonst niemanden?

Von Franziska Meister

Peter Gehr gilt international als Experte für die Frage, wie synthetische, also künstlich hergestellte Nanopartikel mit der Lunge interagieren. «Allein die Tatsache, dass Partikel in unseren Körper eindringen, ist problematisch», sagt er. Die jüngsten Forschungsresultate aus Tierversuchen hätten ihn «enorm verunsichert»: Eingeatmete Nanopartikel durchdringen Gewebe und Zellen, können ins Blut gelangen und breiten sich so im ganzen Körper aus. Sie lagern sich in den Organen ab und können die Blut-Hirn-Schranke überwinden. Über die Nasenschleimhaut können sie sogar direkt ins Zentralnervensystem gelangen.

«Vom Moment an, in dem diese Partikel in Kontakt mit einer Oberfläche im Innern des Körpers kommen, wissen wir nicht mehr, was passiert», sagt Gehr. «So oft ich das an öffentlichen Veranstaltungen sage – irgendwie scheint das die Leute überhaupt nicht zu beunruhigen. Auch die Politiker reagieren nicht. Dabei ist das im Moment das kritischste Problem mit synthetischen Nanopartikeln.»

Vom Labor zur Produktion

Peter Gehr ist frisch emeritierter Professor für Histologie am Institut für Anatomie der Universität Bern. Gleichzeitig präsidiert er die Stiftung Gensuisse, die für Gentechnik lobbyiert. Umso mehr erstaunen seine deutlichen, warnenden Worte. Während in der Schweiz ein Moratorium dafür sorgt, dass weder gentechnisch veränderte Pflanzen angebaut noch solche Produkte verkauft werden dürfen, stehen Konsumgüter mit Nanomaterialien in den Gestellen von Migros, Coop und andern Detailhändlern: Sonnencremen, Gesichtscremen, schmutzabweisende Kleider, kratzfeste Autolacke oder superleichte Tennisschläger (vgl. Text «Muss die Industrie Nanoprodukte bald deklarieren?» am Schluss).

Weltweit werden bereits weit über tausend Nanoprodukte vertrieben. Laut der US-Umweltschutzbehörde EPA sollen bis 2015 nanobasierte Konsumgüter im Wert von einer Billion US-Dollar auf dem Weltmarkt sein. Nano boomt. Von der «dritten industriellen Revolution», von der «Schlüsseltechnologie des 21. Jahrhunderts» ist die Rede. Und von einem gigantischen Wachstumsmarkt.

Die Schweiz mischt in diesem Nanoeldorado an vorderster Front mit. Im internationalen Vergleich gehöre die Schweiz zu den innovativsten Ländern im Bereich Nanotechnologie, heisst es im «Swiss Nanotech Report», den das Staatssekretariat für Bildung und Forschung (SBF) mit Projektpartnern aus Industrie und Wissenschaft Anfang Jahr publiziert hat. Der volkswirtschaftliche Nutzen dieser Technologie stehe ausser Frage, das wirtschaftliche Potenzial sei enorm. Geradezu mantramässig wiederholt der Report, wie zentral hierfür ein möglichst rascher Wissens- und Technologietransfer vom Labor aufs Produktionsfliessband der Unternehmen sei.

Dass so die unabhängige Forschung immer stärker unter Druck gerät, zeigt das Beispiel des Adolphe-Merkle-Instituts in Freiburg: Wer als Unternehmer hundert Millionen Franken in ein Nanoforschungsinstitut steckt, will auch die Kontrolle darüber haben, dass zum wirtschaftlichen Nutzen der Industrie geforscht wird (siehe WOZ Nr. 5/10).

Berauschende Aussichten

«Nanowissenschaften» heisst auch einer der zwanzig langfristig angelegten Nationalen Forschungsschwerpunkte des Bundes, die 2001 ins Leben gerufen wurden. Kaum ein anderer Forschungszweig erhält so hohe Bundesbeiträge wie «Nanowissenschaften»: fast fünfzig Millionen Franken für zwölf Jahre. Der Forschungsschwerpunkt «Klima» ist dem Bund im Vergleich dazu nur gut halb so viel wert.

Der Bundesrat hat ebenfalls in das Mantra der Innovationsförderung eingestimmt. Anfang dieses Jahres startete das Nationale Forschungsprogramm NFP 62 zu «Intelligenten Materialien», einem Bereich der Nanotechnologie, mit einem Budget von elf Millionen Franken für fünf Jahre. Das Besondere daran: Erstmals wird im Rahmen eines NFP direkt mit der Förderagentur für Innovation (KTI) zusammengearbeitet, um die Forschungsresultate möglichst rasch für die Industrie anwendbar zu machen. Konkret bedeutet dies, dass den Forschenden bereits im Voraus finanzielle Unterstützung zugesichert wird, wenn sich aus ihren Forschungsresultaten ein markttaugliches Produkt entwickeln lässt. Umgekehrt wird aus dem Programm geschmissen, wessen Projekt nach drei Jahren kein solches Potenzial erkennen lässt.

Leute wie Peter Gehr haben es im gegenwärtigen Nanorausch schwer, sich Gehör zu verschaffen. «Die Nanomedizin explodiert im Moment richtiggehend», sagt er. «Was diesen Sommer an der europäischen Nanomedizinkonferenz in Basel alles vorgestellt worden ist – unglaublich!» Besonders grosse Euphorie lösen sogenannte Nanocontainer aus, mit denen sich auch Projekte im NFP 62 befassen: Sie sollen Medikamente gezielt an ihren Wirkungsort im Körper transportieren und dort kontrolliert freisetzen können.

«Das ist absolute Zukunftsmusik», sagt Gehr. «Denn man hat keine Ahnung, was vom Moment der Applikation – zum Beispiel, indem man den Nanocontainer ins Blut spritzt – bis zum Moment der Wirkung passiert.» Kritisch erscheinen besonders kohlenstoffbasierte Nanocontainer, etwa aus Nanoröhrchen. Denn diese Nanomaterialien können in Organen zu Entzündungen führen. Und was passiert mit ihnen im Körper, nachdem sie ihren Wirkstoff abgegeben haben? Ob man das alles je wird kontrollieren können, ist für Gehr offen. «Auf jeden Fall wird das noch lange dauern.»

Die Risikofrage

«Wir brauchen Forschung, die von den Interessen der Privatwirtschaft unabhängig ist», forderten die Akademien der Wissenschaften Schweiz vor mittlerweile zwei Jahren in einem Thesenpapier zur Nanotechnologie, an dem auch Peter Gehr beteiligt war. Vor allem aber brauche es eine integrierte Risikoforschung – begleitend wie auch unabhängig. Ein entsprechendes Programm hat der Bundesrat bereits Ende 2007 – parallel zum NFP 62 – bewilligt. Starten wird das NFP 64 zu «Chancen und Risiken von Nanomaterialien», das unter der Leitung von Peter Gehr steht, aber kaum vor 2011. Das sei auf interne Verzögerungen zurückzuführen, heisst es aus dem Nationalfonds. Das NFP 64 soll mit einem Budget von zwölf Millionen Franken innerhalb von fünf Jahren die notwendigen Grundlagen schaffen, um Gesundheits- und Umweltrisiken von synthetischen Nanomaterialien zu minimieren.

«Das Bewusstsein dafür hat in den letzten Jahren auf politischer Ebene zugenommen», stellt der Nanotoxikologe Harald Krug von der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt Empa fest. Auch im siebten Rahmenforschungsprogramm der EU werde inzwischen viel Geld für Risikoforschung bereitgestellt. «Das Problem dabei ist, dass die Politiker meinen, sie hätten mit dem Geld auch bereits die Antworten auf sicher», sagt Krug. «Dieser Zahn muss ihnen noch gezogen werden.» Die Risikofrage stelle sich bei jedem Forschungsprojekt neu. «Deshalb müsste auch bei jedem neuen Projekt ein Budgetanteil von rund zehn Prozent für die Risikoforschung eingesetzt werden.»

Das führt gleich zum nächsten Problem: «Es fehlt an Experten für die Risikoforschung», so Krug. Und darunter leide dann die Qualität der Resultate. «An den Hochschulen werden viel zu wenig Toxikologen ausgebildet – auf absehbare Zeit ist also gar nicht mit genügend qualifizierten Fachleuten für die Risikoforschung insbesondere im Umweltbereich zu rechnen.» So bietet das Swiss Nanoscience Institute (SNI) in Basel, das auch den Forschungsschwerpunkt «Nanowissenschaften» koordiniert, einen ganzen Studiengang in Nanowissenschaften an – nicht aber ein Modul zu Toxikologie oder Risikofragen. Von den rund 200 Forschenden am SNI seien die wenigsten auf Risikofragen spezialisiert, sagt der Kommunikationsbeauftragte Tibor Gyalog.

Derweil bringt die Industrie fleissig neue Nanoprodukte auf den Markt. Auf Koreas Strassen sollen schon bald Autos unterwegs sein, deren Pneus mit Kohlenstoff-Nanoröhrchen widerstandsfähiger gemacht worden sind. Bei jedem Bremsmanöver werden ein paar von diesen Röhrchen in die Umwelt freigesetzt. Röhrchen, die in dringendem Verdacht stehen, ähnlich wie Asbestfasern in den Lungen zu Entzündungen und krebsartigen Veränderungen führen zu können. «Die Vorstellung, nanoskalige Röhrchen einatmen zu müssen, macht mir Angst», sagt Peter Gehr.

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