Vermeidbare Tierversuche

Mäuse gegen Falten

Vermeidbare Tierversuche

Botulinumtoxin – besser bekannt unter dem Handelsnamen Botox – ist eines der stärksten Nervengifte der Welt. Es wird zur Faltenglättung ebenso wie zu medizinischen Zwecken eingesetzt. Bei der Herstellung wird die Giftigkeit jeder Produktionseinheit im Tierversuch ermittelt. Allein 150.000 Mäuse sind im Jahr 2014 für die Tests mit Botulinumtoxin angemeldet. Prof. Gerhard Püschel von der Universität Potsdam hat eine Ersatzmethode entwickelt, die das ändern könnte. Doch es fehlt, wie häufig, das Geld.

Ersatzmethoden
Die Ersatzmethode, die Püschel entwickelt hat, verwendet modifizierte menschliche Nervenzellen. Dies hat den Vorteil, dass das Problem der Übertragbarkeit entfällt. Denn es kommt immer wieder dazu, dass sich ein Medikament im Tierexperiment als sicher erweist, beim Menschen jedoch unerwartete Nebenwirkungen zeigt.

Doch Zellkulturtests stoßen an ihre Grenzen, werden Tierversuchsbefürworter nicht müde zu betonen. Im Fall von Botulinumtoxin reicht eine Zellkultur aus Nervenzellen als Ersatzmethode für die Giftigkeitsprüfung aus, da Botulinumtoxin nur an der Nervenzelle wirkt. Doch was ist mit Medikamenten, die komplexere Wirkungen im Organismus entfalten und auf viele verschiedene Zell- und Gewebetypen wirken?

Tierversuchsbefürworter meinen, komplexere Fragestellungen ließen sich nur am gesamten, lebenden Organismus untersuchen. Auch Computersimulationen, die eingesetzt werden, um die Wirkweise von Stoffen im Körper vorherzusagen, könnten reale Bedingungen nicht ersetzen.

Human on a Chip

Eine Hand hält eine kleine Apparatur mit Schläuchen in die Höhe

Genau dieses Problem soll der „Multi-Organ-Chip“ lösen. Prof. Uwe Marx von der TU Berlin hat einen Chip entwickelt, dessen Ziel es ist, den Menschen in Miniaturversion abzubilden. Derzeit werden „Zwei-Organ-Chips“ bereits in wissenschaftlichen Einrichtungen und Industrieforschergruppen eingesetzt. Darauf befindet sich dann beispielsweise eine Kombination aus Haut und Lebergewebe. Die Mini-Organe sind über Mikrokanäle miteinander verbunden, so dass ein zusammenhängender Kreislauf entsteht. Ein Pumpsystem sorgt für eine konstante Strömung.

Seit 2014 ist es bereits möglich, vier sogenannte Organoide auf einem Chip zu verbinden: Darm, Leber, Niere und Haut werden dabei über ein blutähnliches System versorgt. Ab 2018 sollen sogar zehn oder mehr Organe auf einem Chip Platz finden. Der Chip wäre dann eine Miniaturversion des menschlichen Gewebes. Mit dem simulierten Kreislauf lässt sich dann untersuchen, wie sich ein Stoff im Kreislauf verhält, wieviel von dem Stoff in welchem Gewebe aufgenommen wird und wie der Stoff auf die jeweiligen Zelltypen wirkt.

Der „Human on a Chip“ wird derzeit als die zukunftsträchtigste Ersatzmethode zu Tierversuchen gehandelt. Das Besondere an dem Multi-Organ-Chip ist auch, dass die Wirkung eines Stoffs auf das Organgewebe sofort im Mikroskop beobachtet werden kann. Die Deutschen gelten als Vorreiter bei der Entwicklung, doch auch die Amerikaner forschen unter Hochdruck an der Idee.

Filmautorin: Andrea Wille

Stand: 22.09.2015, 16:00

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