Das Projekt "InhalT 90 - 90-Tage Inhalationstest mit CeO2 bei der Ratte und anschließender Analyse von Genexpressionsprofilen zur frühen Erkennung toxischer/kanzerogener Wirkungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Leipzig, Institut für Medizinische Physik und Biophysik durchgeführt. Bei der BASF wird im Rahmen des EU-Forschungsprojekts NanoREG eine chronische in vivo Inhalationstoxizitäts- und Kanzerogenitätsstudie mit nanoskaligem CeO2 und BaSO4 durchgeführt. In diesem Vorhaben ist als eine Erweiterung zur Langzeitstudie eine parallele 90-Tage-Inhalationsstudie geplant. Die Kanzerogenitätswirkung von Nanopartikeln (NP) im Niedrigdosisbereich soll in vivo und in vitro untersucht werden. Gesamtziel des Vorhabens ist die Etablierung und Validierung neuer sensitiver Endpunkte als frühe Indikatoren zur Vorhersage späterer kanzerogener/toxischer Befunde. Ziele des Teilvorhabens sind das Auffinden und die Entwicklung von innovativen prädiktiven nanotoxikologischen Endpunkten mittels hochauflösender bildgebender Techniken, wie Konfokaler Raman-Mikrospektroskopie (CRM) und Ionenstrahl-Mikroskopie (IBM). Molekular-spektroskopische Biomarker, die toxikologisch relevante intrazelluläre Nanopartikeldosis und Translokationspattern von Nanopartikeln sollen als potentielle Endpunkte untersucht werden. Die Ergebnisse werden mit Genexpessionmarkern und Ergebnissen der Langzeitstudie korreliert und verifiziert. Dazu werden die Translokation von Nanopartikeln, ihre Verteilung in Lungenepithelzellen und im Lungengewebe, die Kolokalisation von Nanopartikeln mit zellulären Bestandteilen, sowie die Quantifizierung von CeO2 und BaSO4 NP auf Organ- und zellulärer Ebene mit IBM und CRM bildlich dargestellt. Die tatsächlich gemessene intrazelluläre Dosis soll mit dem genotoxischen Response korreliert werden, um kausale Dosis-Wirkungsbeziehungen abzuleiten. Das ist eine wichtige Voraussetzung, um die Relevanz von in vitro Untersuchungen der Genexpression für die Vorhersage der Toxizität von Nanopartikeln in vivo zu begründen. Die Quantifizierung der Aufnahme in Epithelzellen und die Korrelation mit dem genotoxischen Response ermöglicht es, zwischen primären und über immunkompetente Zellen vermittelten genotoxischen Wirkungen von Nanopartikeln zu unterscheiden.