Onderzoek naar micro- en nanoplastics en chemische stoffen

Utrechtse onderzoekers zijn betrokken bij vier grote Europese Horizon2020-projecten die allemaal te maken hebben met onderzoek naar schadelijke stoffen voor onze gezondheid. Een korte impressie van de projecten.

Risico's micro- en nanoplastics tijdens zwangerschap en vroege leven

Roel Vermeulen (coördinator AURORA-project)

Plastic in het milieu valt vroeg of laat uit elkaar in steeds kleinere stukjes, micro- en nanoplastics. Wetenschappers detecteren ze tegenwoordig overal in het milieu, maar er is nog weinig bekend over de gevolgen hiervan voor de humane gezondheid. Roel Vermeulen (verbonden aan de Universiteit Utrecht en het Julius Centrum) gaat samen met collega-wetenschappers en vier zusterprojecten een strategie ontwikkelen voor de beoordeling van gezondheidsrisico's. Vermeulen: ‘We richten ons vooral op blootstelling en gezondheidseffecten tijdens de zwangerschap, in de baarmoeder en in het vroege leven.’

Stoffen in placenta

De onderzoekers focussen zich op (ongeboren) kinderen, omdat die levensfase cruciaal is voor de ontwikkeling en de gezondheid op latere leeftijd. Bovendien zijn ongeboren en jonge kinderen kwetsbaarder voor milieuvervuiling. ‘Ik ben er van overtuigd dat we een belangrijke bijdrage kunnen leveren aan de vraag of plastic deeltjes schadelijk zijn voor het ontwikkelende kind’, vertelt Vermeulen. Onderzoekers binnen AURORA toonden als eerste aan dat kleine deeltjes aan de foetale kant van de placenta kunnen komen, en recent onderzoek van Juliette Legler laat zien dat dit mogelijk  ook voor micro- en nanoplastics geldt.’ De wetenschappers gaan de blootstelling aan micro- en nanoplastics meten in weefsels die relevant zijn voor de ontwikkeling van het vroege leven zoals placenta, navelstrengbloed, vruchtwater, meconium (eerste ontlasting) en foetaal weefsel. ‘De meettechnieken die we gebruiken om de chemische vingerafdrukken van plastic deeltjes in weefsels te meten is uniek en ontwikkeld binnen het Zwaartekracht programma Exposome-NL.’

Welk risico vormen micro- en nanoplastics voor onze afweer?

Raymond Pieters (coördinator POLYRISK-project)

Onze omgeving is vergeven van de micro- en nanoplastics. De kans is groot dat deze deeltjes in ons lichaam terechtkomen via de inademing of voeding. Vormen deze deeltjes een risico voor onze gezondheid, met name voor onze afweer? Een consortium van onderzoekers van veertien Europese partners uit zeven landen gaat dat samen onderzoeken. Het project wordt gecoördineerd door Raymond Pieters van de Universiteit Utrecht, samen met Heather Leslie van de Vrije Universiteit Amsterdam. Ook Florian Meirer (UU) en Nienke Vrisekoop (UMCU) zijn erbij betrokken.

Van textielbedrijf tot voetbalveld

‘We gaan daarvoor op verschillende niveaus naar deze deeltjes kijken’, vertelt Pieters. ‘Om te beginnen chemisch-analytisch, dus of we deze deeltjes kunnen aantonen, vooral ook in de mens. Verder doen we toxicologisch onderzoek om te achterhalen hoe gevaarlijk de deeltjes zijn, met name voor het immuunsysteem. Tot slot doen we epidemiologisch onderzoek naar de humane effecten in verschillende situaties: van textielbedrijven tot voetbalveldjes met kunstgras.’
Pieters verwacht dat zij over vier of vijf jaar een gedegen methodiek hebben ontwikkeld, waarmee men inderdaad blootstelling, gevaren en risico’s van de minuscule plasticdeeltjes voor de gezondheid goed kan vaststellen. ‘We willen bijdragen aan een minder vervuilde wereld (voor wat betreft plastics) en hopen dat onze resultaten ook bijdragen aan een stuk bewustzijn bij de industrie, bevolking en overheid.’

Risicobeoordeling chemische stoffen zonder gebruik van proefdieren

Roel Vermeulen (deelnemer RISK-HUNT3R project)

De bevolking beter te beschermen tegen gezondheidseffecten door (chronische) blootstelling aan chemische stoffen, dat is het doel van RISK-HUNT3R. Hiervoor ontwikkelen de wetenschappers een betrouwbare, efficiënte en kosteneffectieve aanpak voor de beoordeling van chemische veiligheid. De onderzoekers doen dit zonder proefdieren te gebruiken. De belangrijkste innovatie van RISK-HUNT3R is een volledige mensgerichte risicobeoordelingsstrategie. Vermeulen: ‘Recent hebben we in het vakblad Science opgeroepen voor een drastische vernieuwing van de risicobeoordeling van chemische stoffen, pre- en postmarketing. We moeten methoden verbeteren en een betere integratie bewerkstelligen tussen blootstellingen en gezondheidseffecten in de experimentele wereld en de echte wereld.’ Dit doen de wetenschappers onder meer door de koppeling met Exposoom onderzoek. Daarbij meten ze in grote groepen mensen duizenden chemicaliën en bestuderen ze wat er veranderd in het biologisch systeem.

Samenwerking met industrie en regelgevende instanties

De onderzoekers werken samen met alle belangrijke belanghebbenden uit de industrie en internationale regelgevende instanties om het nieuwe kader voor veiligheidstests kritisch te evalueren en daadwerkelijk te aanvaarden. Zo zorgen ze voor een kant-en-klare strategie voor bescherming tegen gevaarlijke chemische stoffen, volledig in overeenstemming met de Green Deal van de Europese Commissie.

Dierproeven vervangen door toxiciteitstesten 

Nynke Kramer (onderzoeker ONTOX)

Een dagelijkse dosis van een chemische stof kan bij mensen leiden tot onder meer leverschade, hersenschade, of nierschade. Om te achterhalen in welke hoeveelheid een stof schadelijk is voor mensen, worden vaak proefdieren gebruikt. Maar het is zeer de vraag of de dosis bij dieren één op één is te vertalen naar de mens. Om deze onzekerheid weg te nemen, gaat een consortium van onderzoekers van de Universiteit Utrecht (IRAS) en zeventien andere onderzoeksgroepen in Europa een serie toxiciteitstesten ontwikkelen met humane lever-, nier-, en hersencellen om dierproeven te vervangen. 

Giftige concentraties voor menselijk lichaam

‘Met behulp van computermodellen die de beweging van gifstoffen door het menselijke lichaam nabootsen, willen we giftige concentraties van stoffen in celkweken vertalen naar een dagelijkse dosis die de mens moet innemen om lever-, nier- of hersenschade op te lopen’, aldus Nynke Kramer, die de onderzoeksactiviteiten bij het IRAS coördineert. Het Horizon-2020-project ONTOX kreeg hiervoor een subsidie van 18 miljoen euro van de Europese Unie.