Autor(en):
Weller SG*, McCredden JE, Leach V, Chu C, Lam AKY.
* Centre for Environment and Population Health, School of Medicine and Dentistry, Griffith University, Nathan, QLD.
Australien
Veröffentlicht in:
Front Public Health 2025; 13: 1613353
Veröffentlicht: 30.07.2025
auf EMF:data seit 19.11.2025
Weitere Veröffentlichungen: Studie gefördert durch:

ORSAA (Oceania Radiofrequency Scientific Advisory Association Inc.)

Schlagwörter zu dieser Studie:
Genotoxizität
Reviews/Übersichtsarbeiten
zur EMF:data Auswertung

Ein Scoping-Review und eine Evidence Map zu Hochfrequenz-Exposition und Genotoxizität: Bewertung von In-vivo-, In-vitro- und epidemiologischen Daten.

A scoping review and evidence map of radiofrequency field exposure and genotoxicity: assessing in vivo, in vitro, and epidemiological data.

Original Abstract

Background: Studies investigating genotoxic effects of radiofrequency electromagnetic field (RF-EMF) exposure (3 kHz−300 GHz) have used a wide variety of parameters, and results have been inconsistent. A systematic mapping of existing research is necessary to identify emerging patterns and to inform future research and policy.

Methods: Evidence mapping was conducted using guidance from the Preferred Reporting Items for Systematic reviews and Meta-Analyses for Scoping Reviews (PRISMA-ScR). A comprehensive search strategy was applied across multiple research databases, using specific inclusion and exclusion criteria within each knowledge domain. Quantitative aggregation using tables, graphs and heat maps was used to synthesize data according to study type, organism type, exposure level and duration, biological markers (genotoxicity, cellular stress, apoptosis), RF-EMF signal characteristics, as well as funding source to further contextualize the evidence landscape. Quality criteria were applied as part of a focused analysis to explore potential biases and their effects on outcomes.

Results: Over 500 pertinent studies were identified, categorized as in vitro (53%), in vivo (37%), and epidemiological (10%), and grouped according to type of DNA damage, organism, intensity, duration, signal characteristics, biological markers and funding source. In vitro studies predominantly showed proportionally fewer significant effects, while in vivo and epidemiological studies showed more. DNA base damage studies showed the highest proportion of effects, as did studies using GSM talk-mode, pulsed signals and real-world devices. A complex relationship was identified between exposure intensity and duration, with duration emerging as a critical determinant of outcomes. A complex U-shaped dose-response relationship was evident, suggesting adaptive cellular responses, with increased free radical production as a plausible mechanism. Higher-quality studies showed fewer significant effects; however, the funding source had a stronger influence on outcomes than study quality. Over half (58%) of studies observing DNA damage used exposures below the International Commission of Non-Ionizing Radiation Protection (ICNIRP) limits.

Conclusion: The collective evidence reveals that RF-EMF exposures may be genotoxic and could pose a cancer risk. Exposure duration and real-world signals are the most important factors influencing genotoxicity, warranting further focused research. To address potential genotoxic risks, these findings support the adoption of precautionary measures alongside existing thermal-based exposure guidelines.

Exposition:

HF/Mikrowellen (1 - 300 GHz)

EMF:data Auswertung

Einleitung

Die Welt steht vor einer Krebspandemie, da viele Krebsarten ein exponentielles Wachstum aufweisen. Die Alterung der Bevölkerung trägt zwar zu diesem Trend bei, kann jedoch den beobachteten Anstieg bestimmter Krebsarten nicht vollständig erklären, was darauf hindeutet, dass Umwelt- und/oder Lebensstilfaktoren eine Rolle spielen. Ein möglicher Faktor, der in Betracht gezogen werden sollte, ist der weltweit steigende Hintergrundpegel anthropogener hochfrequenter elektromagnetischer Felder (HF-EMF), der mit einem allgemeinen Anstieg der Krebsinzidenzraten in den letzten Jahrzehnten korreliert. Genetische Veränderungen sind ein bekannter Auslöser für die Entstehung von Krebs. Studien, die die genotoxischen Auswirkungen der Exposition gegenüber hochfrequenten elektromagnetischen Feldern untersuchen, haben eine Vielzahl von Parametern verwendet, und die Ergebnisse waren uneinheitlich. Eine systematische Kartierung der vorhandenen Forschungsergebnisse ist notwendig, um sich abzeichnende Muster zu identifizieren und zukünftige Forschung und Politik zu informieren. Die hier vorgestellte Übersichtsarbeit hatte zum Ziel, festzustellen, ob die Exposition gegenüber HF-EMF die DNA schädigen und damit möglicherweise zum weltweit steigenden Auftreten von Krebs beitragen kann.

Quelle: ElektrosmogReport 4/2025 | 31. Jahrgang Nr. 4

Studiendesign und Durchführung

Das Protokoll zur Erstellung der Evidenzkarte und der zugehörigen Datensynthese folgt der PRISMA-Richtlinie für Scoping Reviews (PRISMA-ScR). Die Studien wurden anhand spezifischer Qualitätskriterien einer Qualitätsbewertung unterzogen. Die Bewertung übernahm und erweiterte die von Vijayalaxmi und Prihoda (Prihoda TJ 2019) empfohlenen Qualitätsmerkmale. Zur Synthese der Daten nach Studientyp, Organismustyp, Expositionsniveau und -dauer, biologischen Markern (Genotoxizität, zellulärer Stress, Apoptose), HF-EMF-Signaleigenschaften sowie Finanzierungsquelle wurde eine quantitative Aggregation unter Verwendung von Tabellen, Grafiken und Heatmaps verwendet.

Ergebnisse

Ausgehend von 3430 Kandidatenstudien wurden 517 relevante Studien identifiziert, die in die Kategorien In-vitro-Studien (53 %), In-vivo-Studien (37 %) und epidemiologische Studien (10 %) eingeteilt wurden. Die Gesamtbilanz der Evidenz für DNA-Schäden lag bei 59 % „Effekt“ gegenüber 41 % „kein Effekt“.

Die Ergebnisse der In-vitro-Studien tendierten leicht zu „kein Effekt” (55 %), während die Mehrheit sowohl der In-vivo-Studien (75 %) als auch der epidemiologischen Studien (75 %) statistisch signifikante DNA-Schäden berichtete. Bei Studien höherer Qualität verschob sich die Bilanz der Beweise für DNA-Schäden insgesamt zugunsten von „kein Effekt” (52 %) gegenüber „Effekt” (48 %). Die vereinfachte Umgebung von In-vitro-Studien kann zu einer Unterschätzung der durch HF induzierten genotoxischen Effekte führen. Um die biologischen Auswirkungen von HF-Expositionen vollständig zu verstehen, müssen In-vitro-Studien vorsichtig interpretiert und durch In-vivo-Forschung validiert werden. Studien am Menschen zeigten ein nahezu ausgeglichenes Verhältnis (51 % gegenüber 49 %) der Beweislage, wobei In-vivo- und epidemiologische Untersuchungen durchweg statistisch signifikante DNA-Schäden berichteten, während In-vitro-Studien eher zu negativen Ergebnissen kamen. Ratten (75 %) und andere Säugetiere (73 %) zeigten ähnliche Trends. Alle Studien an Pflanzen, Würmern, Vögeln und Amphibien berichteten über statistisch signifikante DNA-Schäden. In ähnlicher Weise identifizierten 71 % der Insektenstudien statistisch signifikante DNA-Schädigungswirkungen. Etwa 80−100 % der Studien an Nicht-Säugetieren zeigten statistisch signifikante Auswirkungen, insbesondere DNA-Basenschäden und oxidativen Stress. Spindelstörungen, ein potenzieller Mechanismus für DNA-Schäden, wurden in 100 % der Studien sowohl an Säugetieren als auch an Pflanzen festgestellt. Studien, die extrem niedrige Expositionswerte (<0,001 W/kg) untersuchten, berichteten über den höchsten Anteil an genotoxischen Wirkungen (81 % von 21 Studien). Darüber hinaus nahm der Anteil statistisch signifikanter DNA-Schädigungsbefunde mit steigender Intensität ab. Bei extrem hohen Intensitäten (>10 W/kg), die die ICNIRP-Grenzwerte überschreiten, stieg der Anteil statistisch signifikanter DNA-Schädigungswirkungen jedoch wieder an (58 % von 59 Studien). Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass DNA-Schädigungen keinem linearen Dosis-Wirkungs-Muster folgen (sondern einer U-förmigen Kurve) und dass nicht-thermische Mechanismen wahrscheinlich eine bedeutende Rolle bei HF-induzierten DNA-Schädigungen spielen.

Darüber hinaus variierten die Auswirkungen auch über die Studiendauer hinweg in einem U-förmigen Muster, wobei der höchste Anteil an Auswirkungen bei Studien mit langer (>3 Monate) und dann mittlerer (1 Tag−3 Monate) Dauer zu verzeichnen war, während bei Studien mit kurzer Dauer (1–24 Stunden) weniger Auswirkungen auftraten und bei akuten (<1 Stunde) Dauer wieder ein größerer Anteil an Auswirkungen zu verzeichnen war. Diese komplexe Wechselwirkung bestätigt frühere Hinweise von Lai und Levitt 2022 (Lai & Levitt 2022) auf nichtlineare Reaktionsmuster sowohl hinsichtlich der Intensität als auch der Dauer. Lineare Modelle sind für die Beschreibung der Ergebnisse in diesem Bereich nicht geeignet. Diese Ergebnisse stellen die stark vereinfachten Schlussfolgerungen einiger früherer Übersichtsarbeiten in Frage, die zu dem Ergebnis kamen, dass keine Auswirkungen vorliegen. Erhöhte Konzentrationen reaktiver Sauerstoffspezies wurden mit DNA-Schäden in Verbindung gebracht. Zellen setzen bei zellulärem Stress verschiedene Schutzmechanismen ein, darunter die Hochregulation von DNA-Reparaturgenen, Hitzeschockproteinen und Enzymen, die oxidativen Stress mildern. Die Genexpression ist ein zeitaufwändiger sequenzieller Prozess, der mit der Aktivierung von Signalwegen und der Bindung von Transkriptionsfaktoren beginnt, gefolgt von der mRNA-Verarbeitung und der Proteinsynthese. Diese Anpassungsmechanismen erklären wahrscheinlich die beobachteten U-Kurven für die Dauer der EMF-Exposition. Die reale HF-Exposition ist in der Regel chronisch und variabel, was Bedenken hinsichtlich kumulativer Effekte aufwirft. Während Reparaturmechanismen offenbar einen Großteil der Schäden kurzfristig beheben, kann eine längere oder wiederholte Exposition diese Abwehrmechanismen überfordern und zu dauerhaften genomischen Veränderungen führen.

Eine umfassende Analyse potenzieller Verzerrungen, bei der die Schwerpunkte der Autoren, die Finanzierungsquellen und die für die Veröffentlichung verwendeten Zeitschriften untersucht wurden, ergab einen starken Einfluss auf die berichteten Ergebnisse. Von Interessengruppen (z. B. Industrie, staatliche Telekommunikationsaufsichtsbehörden und US Air Force) finanzierte Forschungsarbeiten weisen einen höheren Anteil an Studien auf, die zu dem Schluss kommen, dass „keine DNA-Schäden“ vorliegen, als Studien, die von Regierungen, Institutionen oder privaten/öffentlichen Quellen finanziert werden.

Von der Industrie oder dem Militär finanzierte oder mit diesen verbundene Forschungsarbeiten umfassten hauptsächlich In-vitro-Studien, wobei 30 % der 142 In-vitro-Studien und 26 % der 31 In-vivo-Studien statistisch signifikante Ergebnisse berichteten. Die Qualitätsfilterung hatte keinen signifikanten Einfluss auf diese Ergebnisse (25 % der 56 In-vitro-Studien bzw. 25 % der 12 In-vivo-Studien). Im Gegensatz dazu wurden 63 % der 465 experimentellen Studien als unabhängige Forschung eingestuft, darunter 130 (44,5 %) In-vitro-Studien und 162 (55,5 %) In-vivo-Studien. Insgesamt hatte die Studienqualität nur geringen Einfluss auf die unabhängige Forschung, wobei 74 % aller unabhängigen Studien (n = 292) statistisch signifikante DNA-Schäden zeigten, verglichen mit 73 % der 62 Studien höherer Qualität.

Die unabhängig finanzierte Forschung hat ein viel breiteres Spektrum an Experimenten durchgeführt und in erster Linie statistisch signifikante DNA-Schäden gemeldet. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die konservativeren Ergebnisse hochwertigerer Studien im Vergleich zu allen Studien insgesamt wahrscheinlich auf den hohen Anteil hochwertigerer Studien zurückzuführen sind, die von Forschern durchgeführt wurden, die von Interessengruppen finanziert wurden, auf den größeren Anteil von In-vitro-Studien mit kurzer Exposition und auf den Ausschluss epidemiologischer Studien.

Schlussfolgerungen

All dies zeigt, wie methodische Präferenzen und potenzielle Interessenkonflikte die Ergebnisse von Studien (und Übersichtsarbeiten) von Natur aus verzerren, wodurch die Robustheit der gesamten Evidenzbasis verringert und Unsicherheit geschaffen wird. Um die U-förmige Dosis-Wirkungs-Beziehung zu bestätigen und ihre Auswirkungen besser zu verstehen, sollten zukünftige Forschungsarbeiten mehrere Assays über einen breiteren Bereich von Expositionsintensitäten und Zeitbändern hinweg einbeziehen und standardisierte Protokolle verwenden, um die Vergleichbarkeit und Reproduzierbarkeit der Ergebnisse zu verbessern. Die Erkenntnisse aus der Evidenzkarte deuten darauf hin, dass mittel- bis langfristige HF-EMF-Expositionen, insbesondere bei niedrigen Intensitäten, durch nicht-thermische Mechanismen wie eine erhöhte Produktion freier Radikale und oxidativen Stress genetische Schäden verursachen können. Genetische Schäden können weitreichende, langfristige und möglicherweise irreversible Folgen haben. Um potenziellen genotoxischen Risiken vorzubeugen, sprechen diese Ergebnisse für die Einführung von Vorsichtsmaßnahmen zusätzlich zu den bestehenden thermischen Expositionsrichtlinien.

Anmerkungen der Redaktion:

Dieses Scoping Review aus Australien zeichnet sich durch exzellente Methodik und vielfältige Betrachtung von Studienbefunden aus. Die gesammelten Daten sind exzellent graphisch dargestellt, und auch die Schattenseiten dieses umkämpften Forschungsfeldes werden beleuchtet. (AT)

Prihoda TJ (2019). Comprehensive review of quality of publications and meta-analysis of genetic damage in mammalian cells exposed to non-ionizing radiofrequency fields. Radiation Research. 2019 Jan 1;191(1):20-30. https://doi.org/10.1667/RR15117.1

Lai H, Levitt BB (2022). The roles of intensity, exposure duration, and modulation on the biological effects of radiofrequency radiation and exposure guidelines. Electromagnetic Biology and Medicine. 2022 Apr 3;41(2):230-55. https://doi.org/10.1080/15368378.2022.2065683