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Könnten Tierversuche wirklich bald ein Ende haben?

7. Oktober 2018

Für einige der wichtigsten medizinischen Durchbrüche des vergangenen Jahrhunderts waren Tierversuche entscheidend. Sehen wir nun einer neuen Ära ohne Tierversuche entgegen?

Tierversuche sind ein notwendiger und kostspieliger Aspekt des medizinischen Fortschritts, der aufwändig reguliert ist. Der Körper ist ein komplexes und unberechenbares Gefüge. Wenn Wissenschaftler neue Medikamente entwickeln, haben sie meist schon bei den präklinischen Tests eine gute Vorstellung davon, ob ein Wirkstoff schädlich ist oder nicht. Sie können sich aber erst sicher sein, sobald die Substanz in einen Organismus gelangt ist.

Forscher müssen nicht nur überprüfen, ob neue Produkte schädlich, sondern auch, ob sie überhaupt wirksam sind – sprich: ob sie den Slalom aus Filtern und Mechanismen überwinden, den unser Körper entwickelt hat, um potenziell schädliche Substanzen fernzuhalten.

Zusätzlich zu den wissenschaftlichen Erfordernissen gibt es ein riesiges internationales Regelwerk, nach denen Tierversuche zu erfolgen haben. „Wir müssen die Auflagen des EWR (Europäischer Wirtschaftsraum), der EAA (Europäische Arzneimittelagentur) und der FDA (Lebensmittelüberwachungs- und Arzneimittelbehörde der Vereinigten Staaten) erfüllen, damit ein neues Medikament zugelassen wird“, so Dr. Klaus-Dieter Bremm, Leiter des Bereichs Animal Management bei Bayer. „Außerdem gibt es zusätzliche Vorschriften des deutschen Pharmarechts sowie international harmonisierte Richtlinien.“

Es gibt jedoch viele breitgefächerte und spannende Technologien und Verfahren, die aktiv dazu beitragen, dass die Notwendigkeit von Tierversuchen abnimmt.

„Ich hoffe, dass wir eines Tages nicht mehr auf Tierversuche angewiesen sind. Ich persönlich nehme an, dass wir dies eher früher als später erleben werden, vermutlich sogar in weniger als 20 Jahren.“

– Dr. Klaus-Dieter Bremm, Leiter des Bereichs Animal Management bei Bayer

Die Technologie mit dem Potenzial, die Zukunft zu verändern

Es wird zwischen drei verschiedenen Arten von Versuchsmethoden unterschieden: in vivo, in vitro und in silico. Alle drei Methoden durchlaufen derzeit einen Wandel.

  • In vivo: Diese lateinische Bezeichnung steht für im Leben. Bei der In-vivo-Methode werden neue Produkte oder Verfahren an lebenden Organismen getestet. Dazu zählen sowohl Tierversuche als auch klinische Versuche am Menschen. Dank neuer Technologien wird die Methode zunehmend weniger invasiv.
  • Sie ermöglicht es den Wissenschaftlern sogar, die bisherigen Grenzen von In-vivo-Experimenten zu überwinden. Beispielsweise erhält man durch Fortschritte bei Neuroimaging-Techniken einen schärferen Blick in das Gehirn als je zuvor. Mit der Mikrodosierung1 können die Forscher erkennen, wie kleine Mengen an Chemikalien sich im Körper verhalten, ohne die Versuchspersonen den sonst üblichen Risiken einer vollständigen klinischen Testreihe auszusetzen.

 

  • In vitro: Mit dem lateinischen Wort für Glas bezeichnet diese Methode Versuche in kontrollierter Umgebung außerhalb eines lebenden Organismus – man denke nur an Reagenzgläser und Petrischalen. In-vitro-Versuche gibt es bereits seit einer Weile, beispielsweise in Form von Zellkulturen. Neuentwicklungen verbessern hier die Durchführbarkeit als Alternative zu Tierversuchen.
  • Beispielsweise können die Wissenschaftler mit 3D-Bioprintern2 isolierte Abschnitte von menschlichem Gewebe in all seiner biologischen Komplexität herstellen und untersuchen – ohne einen angeschlossenen lebenden Organismus. Dies lässt sich auf erkranktes Gewebe ausweiten: „Mit 3D-Bioprintern kann z. B. Tumorgewebe gedruckt werden, wie es im menschlichen Körper vorkommt – mit denselben Zellen in denselben Schichten. Und das kann im wissenschaftlichen Anfangsstadium von unschätzbarem Wert sein“, so Dr. Bremm. Bioprinter können auch komplexe Gefüge von mehreren Gewebearten replizieren. „Es wird u. a. versucht, das Immunsystem zu replizieren, beispielsweise in einem 3D-Modell der Leber.“

 

  • In silico: Bei Versuchen in Silizium, wie die lateinische Bezeichnung dieser Methode auf Deutsch heißt, wird gar kein lebendes Gewebe benötigt. Stattdessen werden die Experimente anhand von Computermodellen durchgeführt, mit deren Hilfe die Wissenschaftler biologische Strukturen und Abläufe künstlich simulieren können.
  • Das Virtual Liver Network3 (VLN – ein Zusammenschluss von 69 Forschungsgruppen und 200 Wissenschaftlern zur deutschlandweiten Zusammenarbeit) hat beispielsweise in den vergangenen fünf Jahren an der Erstellung eines Computermodells zur Umsetzung verschiedener Substanzen in der Leber gearbeitet. Das Modell kann die Leber in verschiedenen Stadien darstellen, z. B. so wie sie bei einem Patienten mit toxischem Leberschaden oder einer Fettleber aussieht – beides Erkrankungen, die häufig die Stoffwechselrate beeinträchtigen. Solche Technologien ermöglichen massive Zeitersparnisse, da sie das sukzessive Testen von Medikamenten an Versuchstieren überflüssig machen: Simulationen, wie sie das VLN entwickelt hat, können pro Stunde 100.000 Substanzen verarbeiten.

Blick in die Zukunft

Allerdings befinden sich diese alternativen Versuchsmethoden noch im Anfangsstadium. Bis sie routinemäßig eingesetzt werden können, wird noch einige Zeit vergehen.

Dr. Bremm: „Trotz der Bedeutung des Themas arbeiten derzeit nur relativ wenige Menschen an alternativen Versuchsmethoden. Die Anstrengungen, die wir zur Erforschung neuer Technologien und Methoden unternehmen, um keine Experimente mehr an Tieren durchführen zu müssen, bezeugen unseren Ehrgeiz in diesem Bereich.“

Sobald die technischen Hürden überwunden sind, ist es notwendig, die Gesetzgeber von der Zuverlässigkeit alternativer Versuchsmethoden hinsichtlich ihrer Prognosewirksamkeit und Sicherheit zu überzeugen. „Die Aufklärung der Regulierungsbehörden wird im Zuge der Weiterentwicklung alternativer Methoden sehr wichtig sein, da sie das Konzept akzeptieren müssen“, so Dr. Bremm. „Tatsächlich spüren wir schon jetzt ihre Bereitschaft, neue Methoden anzunehmen und den bisherigen Regelungsrahmen zu ändern, wenn ihnen aussagekräftige Daten vorliegen.“

Trotz der Herausforderungen prognostizieren Wissenschaftler wie Dr. Bremm diesen Technologien eine leuchtende Zukunft – und sie glauben an ihr Potenzial, Tierversuchen für immer ein Ende zu setzen. „Ich hoffe, dass wir eines Tages nicht mehr auf Tierversuche angewiesen sind. Ich persönlich nehme an, dass wir dies eher früher als später erleben werden, vermutlich sogar in weniger als 20 Jahren.“

Fußnoten

  1. Indian Journal of Pharmacology, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3025138/
  2. CERST, IUF – Leibniz Research Institute for Environmental Medicine, http://www.iuf-duesseldorf.com/cerst.html
  3. Virtual Tests for New Therapies, Bayer Research Magazine, https://www.research.bayer.com/en/virtual-medicine.aspx
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