Verursacht dies Krebs? Wie Wissenschaftler feststellen, ob eine Chemikalie krebserregend ist - manchmal mit kontroversen Ergebnissen

Der Mensch ist im Laufe seines Lebens zahlreichen Chemikalien ausgesetzt. Diese Chemikalien können aus der Luft, aus Lebensmitteln, Körperpflegemitteln, Haushaltsprodukten und Medikamenten stammen. Leider kann die Exposition gegenüber bestimmten Chemikalien schädliche Auswirkungen auf die Gesundheit, einschließlich Krebs, haben. Stoffe, die Krebs verursachen, werden als Karzinogene bezeichnet. Bekannte Beispiele sind Tabakrauch, Radon, Asbest und Dieselmotorabgase.

Um die Gesundheit der Bevölkerung zu schützen, bewerten nationale und internationale Gesundheitsbehörden viele neue und bereits vorhandene Chemikalien, um festzustellen, ob sie wahrscheinlich krebserregend sind, was als Identifizierung der Krebsgefahr bezeichnet wird. Wenn die Behörden die Chemikalien als krebserregend einstufen, führen sie weitere Bewertungen durch, um das Ausmaß des Risikos zu bestimmen, und der Gesetzgeber kann Vorschriften erlassen, um die Produktion und Verwendung dieser Chemikalien einzuschränken oder ganz einzustellen.

Ich bin Wissenschaftlerin und untersuche, wie der menschliche Körper fremde Chemikalien wie Umweltschadstoffe und Arzneimittel verarbeitet und welche Auswirkungen diese Chemikalien auf die Gesundheit haben. Im Rahmen meiner Arbeit habe ich an der Identifizierung von chemischen Stoffen und Krebsrisiken für verschiedene Behörden mitgewirkt, unter anderem für die Internationale Agentur für Krebsforschung der Weltgesundheitsorganisation. Im Folgenden erfahren Sie, wie chemische Stoffe Krebs verursachen können und wie wir chemische Stoffe je nach ihrer krebserregenden Wirkung einstufen - manchmal mit kontroversen Ergebnissen.

Glyphosat, ein Herbizid, das in Produkten wie Roundup verwendet wird, wurde von der IARC im Jahr 2015 als wahrscheinlich krebserregend für den Menschen eingestuft. Shutterstock

Wie verursachen Chemikalien Krebs?

Die Mechanismen, wie giftige Chemikalien zu Krebs führen können , sind komplex.

Nachdem eine Person einem Karzinogen ausgesetzt wurde, wird die Chemikalie in der Regel vom Körper aufgenommen und in verschiedenen Geweben verteilt. Sobald die Chemikalie in die Zellen gelangt ist, durchläuft sie häufig chemische Reaktionen, die sie in andere Formen umwandeln.

Die Produkte dieser Reaktionen können direkt oder indirekt die Gene der Zelle beeinflussen. Die Veränderung von Genen, die die Anweisungen der Zelle zur Produktion bestimmter Moleküle enthalten, oder der Prozesse, die sie regulieren, kann letztendlich zu dysfunktionalen Zellen führen, wenn die genetischen Schäden nicht repariert werden. Diese Zellen reagieren nicht normal auf zelluläre Signale und können in abnormalem Tempo wachsen und sich teilen, was charakteristische Merkmale von Krebszellen sind.

Wie werden Chemikalien hinsichtlich ihrer Karzinogenität eingestuft?

Um die Öffentlichkeit zu schützen und die Häufigkeit von Krebserkrankungen zu verringern, haben mehrere Behörden Verfahren zur Klassifizierung und Einstufung von Chemikalien auf der Grundlage ihres Potenzials, krebserregend zu sein, entwickelt.

Dazu gehören die International Agency for Research on Cancer (IARC-Monographien), das National Toxicology Program (NTP) und die U.S. Environmental Protection Agency (EPA). Im Allgemeinen untersuchen diese Agenturen eine entscheidende Frage: Wie stark sind die Beweise dafür, dass eine Substanz Krebs oder biologische Veränderungen verursacht, die mit Krebs in Verbindung gebracht werden könnten? Ein Verständnis der Verfahren, die zur Beantwortung dieser Frage verwendet werden, kann bei der Interpretation der Entscheidungen dieser Behörden helfen.

Die von der IARC angewandten Verfahren sind aufgrund ihrer langen Geschichte, ihrer Glaubwürdigkeit und ihres guten internationalen Rufs ein gutes Beispiel dafür, wie dieser Prozess funktioniert. Es ist so konzipiert, dass es transparent ist und die Voreingenommenheit minimiert, und erstreckt sich über ein Jahr von der Auswahl einer Chemikalie zur Bewertung bis zu ihrer endgültigen Einstufung.

Bei diesem Verfahren wählt das IARC ein Gremium wissenschaftlicher Experten für die zu bewertende Chemikalie aus und lädt sie ein. Das Gremium führt selbst keine neuen Forschungsarbeiten durch, sondern prüft sorgfältig alle verfügbaren Arbeiten in der wissenschaftlichen Literatur über die Karzinogenität der Chemikalie in Zell- und Bakterienkulturen, bei Tieren und Menschen. Um die Stärke der Beweise zu beurteilen, berücksichtigt das Gremium sorgfältig die Anzahl der verfügbaren Studien und die Konsistenz der Ergebnisse sowie die wissenschaftliche Qualität und die Relevanz der einzelnen Studien für Krebs bei Menschen.

Chemikalien können in unterschiedlichem Maße krebserregend sein.

Nach Erörterung und Abwägung der Ergebnisse nimmt das Gremium im Konsens eine endgültige Einstufung vor. Mit dieser Klassifizierung wird die Chemikalie in eine von vier Gruppen eingeteilt: Gruppe 1 bedeutet, dass die Chemikalie für den Menschen krebserregend ist, Gruppe 2A, dass sie für den Menschen wahrscheinlich krebserregend ist, Gruppe 2B, dass sie für den Menschen möglicherweise krebserregend ist, und Gruppe 3, dass sie nicht klassifizierbar ist. Eine Einstufung in Gruppe 3 bedeutet nicht, dass die Verbindung nicht krebserregend ist, sondern vielmehr, dass das Gremium aus den verfügbaren Studien keine Schlussfolgerung darüber ziehen konnte, ob es einen kausalen Zusammenhang zwischen der Chemikalie und Krebs gibt. So kann beispielsweise die Exposition gegenüber mehreren Chemikalien dazu führen, dass nicht klar ist, welche davon für eine spätere Krebsdiagnose verantwortlich ist.

In ihrer 50-jährigen Geschichte hat die IARC über 1.000 Chemikalien und andere Gefahren bewertet und klassifiziert. Viele dieser Einstufungen hatten weitreichende gesellschaftliche Auswirkungen, wie z. B. die Einstufung von Tabakrauch, Luftverschmutzung, Dieselmotorabgasen und verarbeitetem Fleisch. Alle wurden als Gruppe 1 eingestuft oder als krebserregend für den Menschen bestätigt. Elektromagnetische Strahlung, die von Mobiltelefonen ausgeht, wurde als Gruppe 2B oder möglicherweise krebserregend eingestuft, und rotes Fleisch wurde als Gruppe 2A oder wahrscheinlich krebserregend eingestuft. Diese Einstufungen haben zwar nicht direkt zu Vorschriften geführt, aber sie waren Anlass für zusätzliche wissenschaftliche Studien. Die IARC kann zwar die Regulierungsbehörden beraten, die Umsetzung der Maßnahmen obliegt jedoch den Ländern.

Wichtig ist, dass die Einstufungen keine Aussage über das Ausmaß des Risikos machen, sondern die Gesundheitsbehörden weltweit bei der Umsetzung von Maßnahmen zur Begrenzung der Exposition gegenüber bekannten, wahrscheinlichen und möglichen Karzinogenen unterstützen. Als die IARC im Jahr 2020 den Opiumkonsum als Gruppe 1, d. h. als krebserregend für den Menschen, einstufte, veranlasste dies die iranische Regierung, Maßnahmen zur Verringerung der Opiumabhängigkeit im Land zu ergreifen.

Kontroversen bei der Einstufung der Karzinogenität

Obwohl die Einstufungen der IARC auf soliden wissenschaftlichen Erkenntnissen beruhen, haben sich einige als umstritten erwiesen.

So bewertete die IARC im Jahr 2015 die Karzinogenität von Glyphosat, einem weit verbreiteten Unkrautvernichtungsmittel, das in Produkten wie dem von Monsanto hergestellten Roundup enthalten ist. Ein Gremium von 17 Experten aus 11 Ländern überprüfte systematisch die Ergebnisse von über 1.000 wissenschaftlichen Studien und stufte Glyphosat als "wahrscheinlich krebserregend für den Menschen" oder Gruppe 2A ein.

Aufgrund seiner weiten Verbreitung und seines milliardenschweren Marktwerts hat eine Entscheidung über die Krebseinstufung von Glyphosat erhebliche finanzielle und rechtliche Folgen. Nach ihrer Bewertung erhielt die IARC die Unterstützung vieler Regulierungsbehörden und wissenschaftlicher Einrichtungen, wurde aber von anderen kritisiert. Andere Behörden, darunter die EPA, haben ähnliche Kontroversen und eine Politisierung ihrer Gefahrenermittlungen und Regulierungsentscheidungen erlebt.

Ich glaube, dass Agenturen wie das IARC eine entscheidende Rolle bei der Bewertung der gesundheitlichen Auswirkungen bestimmter Chemikalien und bei der Verringerung der Exposition gegenüber potenziellen Karzinogenen spielen. Wenn wir den Menschen helfen, besser zu verstehen, wie diese Agenturen Chemikalien bewerten, können wir einen großen Beitrag zur Transparenz und zum Schutz der Umwelt und der öffentlichen Gesundheit leisten.

Brad Reisfeld, Professor für chemisches und biologisches Ingenieurwesen, Colorado State Universität

Dieser Artikel wurde von The Conversation unter einer Creative-Commons-Lizenz neu veröffentlicht. Lesen Sie den Originalartikel.