Weniger Tierversuche – Dortmunder Forscherin testet Chemikalien ohne Lebewesen

Neue Medizin und neu entwickelte Chemikalien müssen neben ihrer Wirkung auch auf ihre Verträglichkeit geprüft werden. Gerade die Leber kann darunter leiden, wenn ein Medikament oder eine Chemikalie Stoffe enthält, die für den Körper giftig sind. Bislang müssen Tiere für diese Versuche herhalten. Wiebke Albrecht, Forscherin am Leibniz-Institut an der TU Dortmund, hat einen anderen Weg gefunden.

Dafür hat sie am Mittwoch (23. Oktober) den Tierschutzforschungspreis des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft erhalten. Der geht an Wissenschaftler, die es schaffen, mit ihren Forschungsmethoden Tierversuche zu umgehen oder zu reduzieren.

In der Forschungsabteilung „Toxikologie“ testet Wiebke Albrecht Medikamente mithilfe von menschlichen Leberzellen (in einer Kulturschale) auf ihre Auswirkungen – und das ganz ohne Tiere. Die Leberzellen, die sie einkauft, kommen von einer Firma aus den USA. Dort werden sie isoliert und eingefroren und kommen dann nach Deutschland. „Die Leberzellen werden gespendet. Sie kommen von Patienten, die an der Leber operiert werden oder von Organspendern, dessen Organe sich nicht zur Transplantation eignen“, erklärt Albrecht im Gespräch mit KURT.

Kulturschale
Eine Kulturschale, oder „Petrischale“, ist eine kleine Schale aus Glas, die rund und flach ist. Sie wird vor allem in der Biologie und Chemie verwendet.

Sie möchte Tierversuche im Bereich von Substanzentests reduzieren. Aber auch die Verbraucher sind ihr sehr wichtig. „Wir sind im Alltag immer wieder verschiedenen Chemikalien ausgesetzt. Und da ist es wichtig, verlässliche Grenzwerte für den Menschen zu kennen.“

Zusammen mit einem internationalen Forschungsteam hat Albrecht Methoden entwickelt, bei denen die Ergebnisse aus der Kulturschale mit der Reaktion einer menschlichen Leber vergleichbar sind.

Wie die Zellkulturmethode funktioniert

Die Versuche mit den Leberzellen liefern erste Informationen über die Verträglichkeit eines Medikaments und werden dann hochgerechnet, um festzustellen, wie es sich auf das ganze Organ auswirken würde. Mithilfe von statistischen Methoden und zahlreichen Tests können die Forscher anschließend bestimmte Maßzahlen festlegen. die die Bestimmung der geeigneten experimentellen Parameter ermöglichen. Das kann ihnen dann dabei helfen, die Giftigkeit eines Medikaments einzuschätzen.

Um zu testen, ob die Methode funktioniert und ob das Verfahren bei unterschiedlichen Medikamenten gleichermaßen funktioniert, haben Albrecht und ihr Team zunächst mit einigen Testsubstanzen gearbeitet. Bei diesen Substanzen war bereits vorher klar, welche leberschädigend sind und welche nicht. Es handelte sich um verchiedene Stoffe wie zum Beispiel „Schmerzmittel wie Paracetamol, Ibuprofen, verschiedene Antibiotika, Anti-Allergiemedikamente, und auch verschiedene Vitamine.“

Tatsächlich sollen mit der Methode nicht nur Medikamente getestet werden, sondern auch verschiedene Stoffe und Chemikalien, mit denen der Mensch in Kontakt kommen kann. So wurden zum Beispiel auch Pestizide getestet. Anhand der Versuche konnte das Forschungsteam die Methode optimieren und anpassen, sodass danach fast jede Substanz richtig identifiziert wurde – als leberschädigend oder nicht schädigend. Aktuell forscht das Team noch weiter an der Methode.

Weitere Tests sollen die Methode optimieren

Außerdem fanden sie heraus, dass die Methode sehr zuverlässige Ergebnisse nach einer Inkubationszeit von 48 Stunden liefert. Das heißt, dass bereits nach etwa zwei Tagen sichtbar war, wie sich eine Substanz auf die Leberzellen auswirkt. Zurzeit testet Albrechts Team noch rund 200 weitere Substanzen, um die Methode weiterhin optimieren zu können.

Doch die Methode hört nicht bei den Versuchen in der Kulturschale auf. Ein Computerprogramm muss anschließend dabei helfen, die aus den Versuchen erhaltenen Daten auszuwerten. Dann soll das Programm Angaben darüber geben können, welche Dosis des Medikaments eingenommen werden und wie viel der menschliche Körper aufnehmen kann. Dabei berücksichtigt das Programm auch den Abbauprozess im Körper. Um so umfangreiche Daten wie diese zu erhalten, waren vorher normalerweise umfangreiche Fütterungsstudien in Tierversuchen notwendig.

Der Tierschutzforschungspreis

Wiebke Albrecht bei der Preisverleihung mit Bundesministerin Julia Klöckner. Foto: BfR – Hachmann

Bei der Preisverleihung in Berlin war auch Bundeslandwirtschaftsministerin Julia Klöckner dabei. Es sei wichtig, Tierversuche auf das Minimum zu beschränken und wenn möglich, ganz abzuschaffen. „Dazu leistet unsere diesjährige Preisträgerin Wiebke Albrecht einen wichtigen Beitrag“, sagte Klöckner.

Auch die Forscherin ist glücklich über die Auszeichnung: „Unser Team hat sich sehr über den Preis und über die Anerkennung gefreut. Das gibt einem natürlich auch mehr Motivation, diese Strategie weiterzuverfolgen.“ Durch die Auszeichnung erhoffe sich ihr Team neben der Aufmerksamkeit außerdem weitere Unterstützung, um die Zellkulturmethoden weiterzuentwickeln.

Tierschutzforschungspreis
Einmal im Jahr verleiht das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) den Tierschutzforschungspreis. Er geht an Forscher und Wissenschaftler, die Methoden finden, um Tierversuche durch andere Tests zu ersetzen. Neben der Auszeichnung erhalten die Gewinner 25.000 Euro. Am Mittwoch (23. Oktober) wurde der Preis in Berlin zum 38. Mal vergeben.

 

Beitragsbild: Leibniz-Institut für Arbeitsforschung

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