In der englischsprachigen Fachzeitschrift Environmental Research 155 (2017) 276-278 erschien ein erhellendes Papier von Edward J. Calabrese von der University of Massachusetts in Amherst über die wissenschaftliche Unhaltbarkeit des linearen Dosis-Wirkungs-Modells.
Wir bringen einige Auszüge.
Die lineare Dosis-Wirkungs-Beziehung für die Krebs-Risikobewertung, auch bekannt als Linear-No-Threshold (LNT), ist am 10. Januar 2017 an einer akademischen Form des multiplen Systemversagens gestorben. Ursache hierfür waren eine schwache theoretische Grundlage, eine Validierungsschwäche und eine Widerlegung durch Hunderte Studien zusammen mit einem auffälligen Versagen für genaue Vorhersagen im Niedrigdosisbereich. Ihr Ableben wurde beschleunigt durch eine vor kurzem aufgedeckte Reihe epischer Skandale, in die die besten Köpfe aus der akademischen und politischen Welt verwickelt sind. Das endgültige Ableben trat nach dem jüngsten Erscheinen von zwei Publikationen in der Fachzeitschrift Environmental Research1 ein, in denen gezeigt wurde, daß LNT mehrere schwere akademische Mutationen aufweist, die zu falschen Anwendungen und zu unkontrollierter Ausbreitung führten, ein Vorgang, der letztlich die Selbstzerstörung zur Folge haben würde.
LNT wurde schließlich in einem Grab in der Nähe von Washington, D.C. beigesetzt. Überraschenderweise wohnten der Zeremonie zahlreiche untröstliche Berater und staatliche Aufsichtsbeamte bei, deren wirtschaftliche Existenz auf den Grundlagen und Anwendungen von LNT bei der Krebs-Risikobewertung beruhte. Die Zeremonie leitete eine frühere Vorsitzende der amerikanischen [Umweltschutzbehörde] EPA, die nur mit Mühe ihre Fassung wahren konnte, da sie eine langjährige, aber gründlich mißverstandene Ideologie aufgeben mußte, die aufgrund ihrer blinden Akzeptanz und unbewiesenen Grundlage beinahe alles, was sie anrührte, beschädigte.
Leben, Bedeutung und Ableben der LNT
LNT war stets der Star der Show, und das schon seit ihrer höchst verheißungsvollen Geburt – ein Ereignis, das von einigen Wissenschaftsgrößen als Schlüsselelement zur Erklärung des Lebens selbst sowie der Ursprünge des Menschen auf der Erde verkündet wurde. 1928 wurde LNT durch die Kreativität zweier physikalischer Chemiker von keiner geringeren als der University of California in Berkeley in die Welt gesetzt. Einer dieser Chemiker war Prof. Gilbert Lewis, ein Alleskönner und akademisches Mädchen für alles, der wohl 42mal für den Nobelpreis nominiert war, aber jedesmal aufgrund menschlicher Mißgunst und Rivalität geflissentlich übergangen wurde…
Lewis und sein Kollege Axel Olson beschlossen, die Bequemlichkeit ihres physikalisch-chemischen Labors zu verlassen und eine Erklärung für die wahrlich große Frage feilzubieten: Wie sind wir hierher gekommen? Die Antwort für die evolutionäre Rätselfrage müßte sich ihrer Ansicht nach in der damals gerade veröffentlichten Arbeit des Strahlungsgenetikers Hermann Müller, Professor an der University of Texas in Austin, finden. Müller und viele seiner Rivalen glaubten seit langem, die größte Frage in der Biologie sei das Aufschließen des Mechanismus der Evolution, und wem immer dies gelinge, würde den Nobelpreis einheimsen. Müller arbeitete über 15 Jahre lang an dieser Frage und näherte sich Ende 1926 schließlich seinem Ziel, einige wenige Monate vor der Konkurrenz. Als er im Frühjahr 1927 den wissenschaftlichen Zieleinlauf antrat, nutzte Müller seine Kontakte im Magazin Science, um als erster einen Bericht zu veröffentlichen über eine äußere Einwirkung, in diesem Fall Röntgenstrahlen, welche Mutationen hervorrufen können.
Lewis und Olsen zögerten nicht, sich Müllers Entdeckung zunutze zu machen und zu erklären, daß sie nun den Mechanismus der Evolution entschlüsselt hätten. Der Motor der Evolution bestehe, so ihre Darstellung, aus Mutationen, die durch das beständige Einwirken schwacher Hintergrundstrahlung aus dem Kosmos und unserer Erde zustande kämen. Ihre Erklärung benötigte jedoch und postulierte daher eine lineare Dosis-Wirkungs-Beziehung, damit Strahlung Mutationen tatsächlich auch bei schwachen Hintergrundwerten hervorrufen kann. Lewis und Olsen lieferten diese Erklärung, obgleich Müllers damalige Forschungen die wahre Natur der Dosis-Wirkungs-Beziehung für röntgeninduzierte Mutationen bei niedrigen Dosen gar nicht enthielten. Ihre Erklärung, basierend auf einer angenommenen Extrapolation von Müllers Dosis-Wirkungs-Kurve erschien 1928 in einem Artikel des angesehenen Magazins Nature. Das war die Geburtsstunde der LNT – nicht im Dienste von und zur Anwendung in der Umweltrisikobewertung, sondern aus einer unbewiesenen Annahme zur Beantwortung der drängendsten Frage des Lebens.
So reizvoll sie auch erschien, die Erklärung von Lewis und Olson entwickelte nur wenig Zugkraft und wurde letztlich von Müller selbst in Mißkredit gebracht. Die Hintergrundstrahlung war so niedrig oder schwach, daß damit nur 1/1300stel der Mutationsrate in Müllers Kontrollgruppe erklärt werden konnte, wodurch die LNT als plausible Erklärung nicht herhalten konnte…
Obgleich sich Lewis und Olson aus der unsicheren Welt der Evolutionsbiologie zurückzogen und ihr mißglückter Versuch zur Erklärung des Evolutionsmechanismus bald in Vergessenheit geriet, war dies mit dem von ihnen fiktionalisierten LNT-Modell nicht der Fall. Tatsächlich übernahm Müller es als sein eigenes Modell und wurde so bald als Stiefvater der LNT bekannt. Nur knappe zwei Jahre später brachte Müller neuen Schwung in das LNT-Konzept, benannte es um und verwandelte es in nichts Geringeres als in ein neues universelles biologisches Gesetz, das Proportionalitätsprinzip. Dem Proportionalitätsprinzip (oder LNT) war es beschieden, zum zentralen Dogma der Strahlungsgenetiker zu werden…
Nachdem es die medizinischen, nuklearen und chemischen Kreise nicht vermochten, LNT aus dem Weg zu räumen, was war dann die heimtückische Krankheit, die zu ihrem Ableben führte? In solchen Fällen schaut man sich fast immer nach einem anderen Schuldigen um. Jedoch ist die Wahrheit gewöhnlich viel naheliegender. Die LNT hatte nur in einen Spiegel blicken müssen, um ihre Schwächen zu erkennen, die von ihren Sachwaltern in der Akademie der Wissenschaften, der Rockefeller-Stiftung, der EPA und anderen Organisationen, die aus der unverschämten Angstmacherei mit der LNT Kapital schlugen, stets vertuscht wurde. LNT wußte ganz genau, daß die Entdeckung von Dosisleistungseffekten und der DNA-Reparatur ein ernstes Problem sein würde. LNT und ihre Anhänger taten ihr Bestes, um auf vielerlei Weise von den Auswirkungen dieser Entdeckung abzulenken, aber sie ließ sich nicht verleugnen. Es gab noch viele andere adaptive Antworten, die das Überleben in einer bedrohlichen Welt sicherstellten. Diese adaptiven Mechanismen ließen sich durch winzige Dosen einer Vielzahl von Wirkstoffen und Belastungen anschalten, die alles Biologische schützten.
Diese Beobachtungen führten zu der Ansicht, daß LNT keine genauen Vorhersagen im Niedrigdosisbereich machen könnte und tatsächlich nur bei hohen Dosen eine Rolle spielte, wo die menschliche Umweltexposition kaum eine Bedeutung hat. In den letzten Jahrzehnten ist in Tausenden Studien aufgedeckt worden, daß man auf die LNT hierbei nicht setzen kann, da ihre Vorhersagen in der Regel um mehrere Größenordnungen daneben lagen. Im Grunde ist die LNT für die meisten Toxikologen und Strahlenschutzexperten zu einer Peinlichkeit geworden. Was das Faß endgültig zum Überlaufen brachte, war die Enthüllung, daß der Genetik-Unterausschuß der Akademie der Wissenschaften die Existenz der LNT nur aufgrund eines Fehlers bestätigt hatte, der in den jüngsten Papieren in Environmental Research (siehe Anmerkung 1) schließlich korrigiert wurde. Als der Fehler behoben war, schaute LNT erneut in den Spiegel und sah nichts. Sie wußte, daß ihre Zeit abgelaufen war.
Schlußfolgerung
Als lange vorherrschendes Dosis-Wirkungs-Modell hat uns LNT vieles zu lehren. Die Professoren George und Draper schrieben bereits vor fast 30 Jahren: „Alle Modelle sind falsch, aber einige sind nützlich.“ Die Zeit hat gelehrt, daß LNT in der Tat schrecklich falsch und noch nicht einmal besonders nützlich war. Sie erhöht zum Beispiel die Kosten für Umweltsanierung erheblich, ohne daß ein zusätzlicher Schutzvorteil entsteht, und hat verhindert, daß Patienten mit neuen und hocheffektiven niedrigen Strahlendosen behandelt werden können. LNT ist wie ein Schweizer Käse: Sie hat viel zu viele Löcher, um nützlich zu sein, und sollte keinesfalls als politischer Leitfaden dienen. Leider wurde LNT zum Dogma und zu einer Glaubenssache erhoben, die nicht überprüft werden konnte, und hatte angesehene und arglistige Fürsprecher, die ihr Überleben sicherstellten. Sie diente auch dazu, Bürger zu ängstigen und Politiker einzuschüchtern. Das fast ein Jahrhundert lange Leben von LNT voller Höhen und Tiefen könnte jedoch mit einem positiven Ausblick enden, wenn sie zu einem Symbol dafür würde, wie die Wissenschaft erodiert, wenn eine Hypothese aus ideologischen Gründen blind befolgt, nie bewiesen und als zentrales Dogma schulterzuckend verteidigt wird – nie in Zweifel gezogen, aber häufig unhaltbar. Skepsis, Objektivität und Hypothesenüberprüfung sind der Kern der Wissenschaft, nicht die ideologische Verteidigung eines Dogmas. Wenn Leben und Tod von LNT der Gesellschaft diese Lehre erteilen kann, dann könnte ihr langes Leben zumindest teilweise für die unzähligen Nachteile entschädigen, die sie der Gesellschaft angetan hat.
Fußnote(n)
- Calabrese, E.J., 2017a. The threshold vs LNT showdown: dose rate findings exposed flaws in the LNT model Part 1. The Russell-Muller debate. Environ.Res. 154, 435-451. und Calabrese, E.J., 2017 b. The threshold vs LNT showdown: dose rate findings exposed flaws in the LNT model Part 2. How a mistake led BEIR I to adopt LNT. Environ.Res. 154, 452-458. [↩]
