DNA strengen op blauwe achtergrond

Recentelijk publiceerde RIVMRijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu het rapport ‘Bionanotechnologie – een verkenning’ met een overzicht van de wetenschappelijke ontwikkelingen op het snijvlak van biotechnologie en nanotechnologie. Deze relatief nieuwe technologie is gericht op het ontwikkelen en toepassen van biologische structuren op nanometerschaal, daarbij gebruikmakend van moleculen zoals DNA, RNA of eiwitten.

Bionanotechnologie is steeds vaker onderwerp van wetenschappelijke publicaties. Het RIVM deed onderzoek naar de voortgang van deze technologie en geeft in haar rapport een overzicht van de stand van zaken, welke toepassingen in het verschiet liggen en in welke mate de producten van deze technologie al rijp zijn om op de markt te worden gebracht. Daarnaast geeft het rapport een inventarisatie over wat bekend is over mogelijke risico's voor mens en milieu, en in hoeverre de huidige wetgeving hier voldoende houvast voor biedt.

Bij bionanotechnologie gaat het onder meer om nanostructuren waarin biologische bouwstenen (DNA, RNA en eiwitten) bewust worden aangepast en/of toegepast met een bepaalde functie of doel.

Een voorbeeld hiervan is het zogenaamde DNA origami. DNA is dan niet een informatiedrager van de genetische code, maar in gebruik als molecuul om 2D en 3D structuren mee te vormen. Door lange en korte strengen DNA op een dusdanige wijze aan elkaar te plakken, kunnen roosters van DNA-moleculen gebouwd worden om bijvoorbeeld eiwitten op te binden. Of de DNA strengen kunnen vouwen tot een soort van doosje waarin een medicijn kan worden ingesloten. Dit complex kan als medicijn toegepast worden waarbij het de bedoeling is dat het doosje door samenkomst met een ander stofje opengaat en het medicijn doet vrijkomen.

Andere interessante ontwikkelingen zijn het gebruik van DNA of RNA in combinatie met nanodeeltjes. Een voorbeeld hiervan zijn goudbolletjes waar RNA op gecoat is met de bedoeling deze toe te passen in de RNA-interfentie (RNA-i) technologie. Via de goudbolletjes kan het RNAi in cellen worden afgeleverd waar het de activiteit van een gen beïnvloedt en er bijvoorbeeld geen eiwit wordt geproduceerd. RNAi-technologie is al in ontwikkeling om planten tegen ziekten en plagen te beschermen.

Veel toepassingen in de bionanotechnologie zijn nog in de onderzoeks- en ontwikkelingsfase, maar de technologie ontwikkelt zich snel. Momenteel ligt de nadruk, bij de ontwikkelaars, op de technologische kant van de ontwikkelingen en is de aandacht voor de mogelijk nadelige effecten zeer beperkt. Een eerste screening door het RIVM van mogelijke nadelige effecten laat zien dat bionanostructuren, of onderdelen daarvan, immuunreacties en andere nadelige effecten kunnen oproepen.

Uit een eerste screening van relevante wetgeving over stoffen (REACH) en producten (zoals cosmetica en biociden) blijkt dat de gesignaleerde effecten niet automatisch worden 'opgepakt' via de vereiste informatie over veilig gebruik. Zo blijkt dat als er kleine hoeveelheden van een stof op de markt worden gebracht, de REACH wetgeving maar om beperkte informatie vraagt. De huidige methoden om stoffen op schadelijkheid te testen, zijn naar verwachting onvoldoende geschikt.

Reflectie

Het RIVM acht het van groot belang om in een vroeg stadium van de ontwikkeling van een nieuw product expliciete aandacht te hebben voor veiligheid en duurzaamheid; Safe-by-design. Een Safe-by-Design aanpak maakt het mogelijk om tijdig ongewenste effecten te signaleren en te voorkomen.
Uit de verkenning van het RIVM naar de wettelijke kaders kwam naar voren dat de wettelijk verplichte testmethoden om schadelijkheid te testen mogelijk niet geschikt zijn om de schadelijkheid van bionanostructuren te bepalen. Ook vraagt de bestaande wetgeving mogelijk te beperkte informatie in geval het om gebruik van stoffen in kleine hoeveelheden gaat. Deze vroegtijdige signalen over nieuwe ontwikkelingen zijn behulpzaam om tijdig de juiste beleidsmatige overwegingen te kunnen maken.