Tierversuche: Nach Ersatz für Versuchstiere suchen Forscher in Hannover

Die Zahl hat Professorin Bettina Seeger erschreckt. Rund 400.000 Mäuse sterben jedes Jahr europaweit, weil Pharmafirmen die Wirksamkeit von Botox an ihnen testen. Das Nervengift hilft Menschen bei Migräne, Depressionen und lindert Krämpfe. Aber vor allem glättet es Gesichtsfalten. Die 32-Jährige arbeitet daran, den Mäusetod zumindest in diesem Feld eines Tages überflüssig zu machen. Die Juniorprofessorin an der Tierärztlichen Hochschule Hannover (TiHo) gehört zu einer wachsenden Zahl von Forschern, die weltweit Alternativen zu Tierversuchen erforschen. Seegers Professur ist sogar ausschließlich auf Ersatz- und Ergänzungsmethoden zu Tierversuchen ausgerichtet. Mäuse sterben für Qualitätstests: Botox ist dabei ein besonderer Fall. Es geht nicht wie sonst so oft bei Tierversuchen um die Entwicklung neuer Medikamente. Die Mäuse sterben schlicht für die laufende Produktion. Die Pharmaproduzenten müssen jede hergestellte Charge Botox testen, denn Bakterien erzeugen das Gift, es ist ein biologischer Stoff, dessen Qualität schwanken könnte. Zwar haben manche Firmen Alternativmethoden zum Mausversuch entwickelt, die aber nur für ihr eigenes Produkt funktionieren. „Deswegen suchen wir nach einem Test, der auf menschlichen Nervenzellen beruht und universell angewandt werden kann“, erklärt Seeger. Die junge Forscherin züchtet dafür Zellkulturen im Labor. Dabei verwandelt sie erwachsene menschliche Zellen wieder in potente Stammzellen, aus denen sich alle Zelltypen entwickeln lassen. In diesem speziellen Fall braucht die Forscherin motorische Nervenzellen, denn genau diese greift Botox an und lähmt sie. Realistischer als Tierversuche: „Das Schöne daran: Wenn wir den Test haben, ist er viel realistischer als ein Tierversuch“, sagt die Wissenschaftlerin. Schließlich wird das Gift in der Anwendung später Menschen unter die Haut gespritzt. Tierversuche stehen seit Jahren in der Kritik. Die Anzahl der alternativen Methoden wächst jedoch nur langsam. Zugelassen in Europa sind bisher nur rund 50 Ersatzmodelle. Bis zur Anerkennung eines neuen Testverfahrens vergehen meist zehn bis 15 Jahre, weil mehrere Labore es in zahlreichen Versuchsreihen überprüfen müssen. „Wenn das einmal funktioniert, ist es aber meist schneller, günstiger und genauer“, erklärt Bernhard Hiebl, Professor für Versuchstierkunde und Tierschutz an der TiHo. Als Tiertests für Kosmetika in Europa verboten wurden, entwickelten die Unternehmen ein Ersatzverfahren, einen Irritationstest auf im Labor gezüchteter menschlicher Haut. Tierversuche lassen sich nur begrenzt übertragen: Doch es gibt sehr viele Bereiche, in denen Tiere weiter Versuchen unterworfen werden. Es geht um die Überprüfung von Chemikalien und Medikamenten, die Erforschung von Krankheiten und Entwicklung von Therapien oder auch das Verstehen grundsätzlicher Vorgänge im Körper. Dabei stellen Forscher nach manchen Tests an Tieren fest, dass ein scheinbar wirksames Medikament bei Menschen komplett versagt. Hiebl kennt einige Beispiele aus der Forschung an Alzheimer, Parkinson, Schlaganfall und Sepsis, der häufigsten Todesursache in Intensivstationen. „Auf eine Sepsis, also Blutvergiftung, reagiert der Körper einer Maus zu 97 Prozent anders als ein Mensch.“ Allein die Verfügbarkeit eines Versuchstiers sei deshalb noch keine Rechtfertigung, es auch zu verwenden, betont der Experte. In Hannover suchen auch an der Medizinischen Hochschule und im Fraunhofer-Institut für Toxikologie und Experimentelle Medizin (ITEM) Forscher nach neuen Tests ohne Tiereinsatz. Eine Möglichkeit sind computergestützte Modelle. Die Giftigkeit eines Stoffs lässt sich teils aus der Wirkung verwandter Substanzen ableiten, wenn ausreichend Daten dafür vorliegen. Im ITEM kombinieren Wissenschaftler diese Rechenmodelle mit Tests an Zellkulturen – und erhöhen so die Verlässlichkeit. Tests an Lungengewebe von Patienten: „Die Vorhersagekraft von Tierversuchen ist eindeutig begrenzt. Wir brauchen Testsysteme, die dem Menschen näher sind“, betont auch Katharina Sewald, Expertin für Präklinische Pharmakologie am ITEM. Sie arbeitet seit 15 Jahren mit Lungenschnitten aus menschlichen Organen. Die winzigen Gewebestücke mit rund einem Zentimeter Durchmesser sind nur so dünn wie ein Blatt Papier. Sie stammen von Spendern, denen bei Tumoroperationen ein Teil der Lunge entfernt wird. „Wir können sie tatsächlich im Labor am Leben erhalten. Und die Zellen reagieren ähnlich wie ein lebendiger Organismus.“ Der Vorteil gegenüber vielen neu in der Petrischale aufgebaute Zellkulturen: Das Gewebe enthält alle Zellarten, auch Immunzellen. „Das ist der wahre Schatz dahinter“, betont Sewald. Die Forscherin kann in dem Lungenteil Infektionen hervorrufen und gleichzeitig die Wirksamkeit von Medikamenten testen. „Wir haben gezeigt, dass das möglich ist. Selbst mit so einem winzigen Stück Gewebe lässt sich eine komplexe biologische Reaktion darstellen“, sagt die 43-Jährige. Auch die Wirkung von Chemikalien oder Rauch auf die Lunge lässt sich so testen. Auch wenn ein Tiermedizin-Student einem Hund Blut abnimmt, gilt das als Tierversuch. „In Deutschland ist man tatsächlich sehr darauf bedacht, alles, was eine Belastung darstellen könnte, als Tierversuch zu klassifizieren“, sagt Professorin Bettina Seeger von der Tierärztlichen Hochschule Hannover. Dazu gehören auch Fütterungstests oder Versuche zu neuen Formen der Tierhaltung, denn auch das könnte Stress auslösen. An der Tierärztlichen Hochschule Hannover lernen Studenten ihre ersten Handgriffe deshalb nicht am Tier. Im Clinical Skills Lab, einem Trainingslabor am Braunschweiger Platz, warten Hunde aus Silikon, aufklappbare Plastikkühe oder speziell präparierte Plüschtiere mit Rippen auf das Abtasten oder Röntgen. Auch das Nähen von Wunden erlernen die Studenten zunächst auf Silikon. Für die Ausbildung werden allerdings nur 2 Prozent der jährlich rund 2,8 Millionen Versuchstiere in Deutschland eingesetzt. Das Gros dient der Forschung, rund 20 Prozent der Tiere kommen in Tests von Giftstoffen und Qualitätskontrollen zum Einsatz. Minidärme aus der Petrischale: TiHo-Professorin Seeger arbeitet derweil an einem weiteren Projekt. Im Labor züchtet sie Minidärme aus Schweinezellen sowie andere aus menschlichem Material. „Die Zellen formieren sich selbst zu einer winzigen Kugel mit Hohlraum, in dem sich die Darmzotten wie gewünscht ausrichten“, erzählt die Forscherin. Allerdings fehlen Blutgefäße zur Versorgung, die künstlichen Organe bleiben deshalb winzig. Seeger will vergleichen, warum bestimmte Bakterien bei Menschen Durchfall auslösen, bei Schweinen jedoch nicht. Doch zunächst müssen die Minidärme sich ordentlich entwickeln. Die Forscherin glaubt nicht, dass Tierversuche eines Tages komplett verzichtbar sind. „Wenn wir Krankheiten erforschen, brauchen wir Hinweise, wo das Problem liegen könnte.“ Für die Entwicklung dieser Ideen sei anfangs die Beobachtung am komplizierten lebendigen Organismus wichtig. „Aber Tierversuche lassen sich sicher stark reduzieren. Ich wünsche mir ein Umdenken und Offenheit für neue Methoden.“ Hannover. Professor André Bleich ist Leiter des Instituts für Versuchstierkunde an der Medizinischen Hochschule Hannover. Er leitet außerdem den vom Land Niedersachsen geförderten Forschungsverbund „Replace und Reduce aus Niedersachsen“ (R2N). Ziel ist es, Tierversuche durch alternative Methoden zu ersetzen sowie in anderen Fällen zumindest die Zahl der Versuchstiere deutlich zu verringern. Herr Professor Bleich, welches Ziel verfolgt der Forschungsverbund „Replace und Reduce aus Niedersachsen“ (R2N), den Sie leiten? Wir suchen Alternativen zum Tierversuch vor allem in der biomedizinischen universitären Forschung. Niedersachsen hat mit der Förderung dafür tatsächlich einen viel beachteten Vorstoß gemacht, leider zunächst nur für vier Jahre finanziert. Lässt sich abschätzen, wann die Zahl der Tierversuche in Deutschland durch alternative Tests deutlich sinken könnte? Das lässt sich im Moment nicht absehen. Die Zahl der Versuchstiere stagniert in den vergangenen Jahren, gleichzeitig haben wir einen erhöhten Erkenntnisgewinn. Damit Zahlen spürbar sinken, müsste es Ersatzmethoden für Sicherheitstests in der Zulassung von Wirkstoffen geben. Für die Grundlagenforschung müssen die Systeme komplexe Zusammenhänge aufklären lassen. Wir haben vielversprechende erste Ergebnisse für alternative Verfahren. Gleichzeitig entstehen immer wieder neue wissenschaftliche Fragestellungen, die Tierversuche erfordern. Forscher erzeugen künstliche Organstrukturen in Zellkulturverfahren. Wie weit geht diese Entwicklung? Muss ein künstlicher Organismus dann nicht auch eines Tages geschützt werden? Wir arbeiten mit stammzellbasierten Organoiden, die man in Chipverfahren kommunizieren lassen kann. Diese Systeme sind aber weit von einem künstlichen Organismus mit Bewusstsein und Empfindungen entfernt. Ich sehe da im Moment keine Gefahr. Wir wollen ja gerade Tiere schützen. In welchen Bereichen sind Tierversuche voraussichtlich auch längerfristig notwendig? Im Prinzip in allen medizinischen Bereichen, Krebs, chronische Infektionen, neurologische Erkrankungen. Der gesamte medizinische Fortschritt beruht auf Tierversuchen. Wir haben die Hoffnung, dass wir die Zahl der Tierversuche deutlich reduzieren können. Die Frage ist, wann wir das schaffen. Es braucht weiter viel Forschung dafür. Interview: Bärbel Hilbig Lesen Sie auch: „Soko Tierschutz“ erhebt schwere Vorwürfe gegen LPT-Tierversuchslabor Landtag will durchgreifen: Wird Versuchslabor geschlossen? Von Bärbel Hilbig