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15.05.2007

Schmerzfrei testen

Heidelberger Wissenschaftler tĂŒfteln an Tierversuch-Alternativen

Wie ein Forschungslabor sieht der Arbeitsplatz von JĂŒrgen Schneele auf den ersten Blick nicht aus: Auf dem Tisch stapeln sich Paletten voller HĂŒhnereier, in der Luft hĂ€ngt eine Ahnung von dem Geruch von frisch aufgeschlagenem Ei. WĂ€ren da nicht die Mikroskope, Computer und Pipetten, wĂŒrde der ahnungslose Besucher wohl zuerst auf eine GroßkĂŒche tippen.

Wie ein Forschungslabor sieht der Arbeitsplatz von JĂŒrgen Schneele auf den ersten Blick nicht aus: Auf dem Tisch stapeln sich Paletten voller HĂŒhnereier, in der Luft hĂ€ngt eine Ahnung von dem Geruch von frisch aufgeschlagenem Ei. WĂ€ren da nicht die Mikroskope, Computer und Pipetten, wĂŒrde der ahnungslose Besucher wohl zuerst auf eine GroßkĂŒche tippen.

Dem ersten Anschein entgegen arbeiten die Wissenschaftler am Institut fĂŒr Pharmazie und Molekulare Biotechnologie der Uni Heidelberg hier an einer Methode, mit der zuverlĂ€ssig und schnell getestet werden kann, ob bestimmte Chemikalien durch Augen- oder Hautkontakt Reizungen hervorrufen, dem „Hen‘s Egg Test – Chorioallantois Membrane“ (HET-CAM). Solche Tests schreibt der Gesetzgeber fĂŒr eine lange Reihe von Produkten vor: Von der Scheuermilch bis zum Badezusatz mĂŒssen alle Haushaltschemikalien, Arzneimittel und Kosmetika auf ihre Giftigkeit hin untersucht werden, bevor sie – gegebenenfalls mit Warnhinweisen versehen – den Markt erobern dĂŒrfen.
 
„Die Standardmethode ist da immer noch der ‚Draize-Test‘“, erklĂ€rt JĂŒrgen Schneele. „Dabei gibt man die zu testende Substanz mehreren Kaninchen in die Augen und schaut, welche Auswirkungen das hat.“ Meist sind das Rötungen und Schwellungen, nicht selten bluten die Augen oder bilden GeschwĂŒre. Über Stunden oder ganze Tage werden die Reaktionen des Kaninchenauges beobachtet und akribisch protokolliert, um anhand dessen die Giftigkeit einer Chemikalie einzuschĂ€tzen. Die Kaninchen bleiben wĂ€hrend der gesamten Prozedur in einem Gestell festgeschnallt, sodass sie sich die Substanzen nicht aus den Augen reiben können.

Grausam, extrem ungenau und noch dazu wenig aussagekrĂ€ftig – so lautet schon seit langem die vielstimmige Kritik am Draize-Test. Nicht nur erklĂ€rte TierschĂŒtzer machen sich fĂŒr die Abschaffung der Tests am Kaninchen stark. Da der Experimentator beim Draize-Test die Giftigkeit der Chemikalien nach subjektiven Kriterien beurteilt, schwanken die Resultate je nach Labor stark. DarĂŒber hinaus ist fragwĂŒrdig, in welchem Maß Erkenntnisse ĂŒber die Auswirkungen einer Substanz auf ein Kaninchenauge ĂŒberhaupt auf die menschlichen SchleimhĂ€ute und Augen ĂŒbertragen werden können.

HĂŒhnerei ersetzt Kaninchenauge

Dennoch wird der 1944 entwickelte Draize-Test noch immer in großem Maßstab eingesetzt. Chemie- und Pharmafirmen verweisen stets auf den Gesetzgeber, der sie um der Produktsicherheit willen in die Pflicht nehme: Neuere Richtlinien der EU und OECD erlauben zwar, die Anzahl der Versuchskaninchen drastisch zu reduzieren, aber in vielen FĂ€llen ist der Draize-Test noch immer gesetzlich vorgeschriebene Routine. Allein in Deutschland kamen so im Jahr 2005 im Rahmen von QualitĂ€ts- und Sicherheitskontrollen ĂŒber 90 000 Kaninchen um.
Die HET-CAM-Methode verwendet alternativ zum Draize-Test die Chorioallantois-Membran (CAM) des HĂŒhnereis als Testorgan – ein dĂŒnnes HĂ€utchen, das sich wenige Tage nach der Befruchtung an der Innenseite des Eis bildet und das HĂŒhnerembryo mit Sauerstoff und NĂ€hrstoffen versorgt. Die Chorioallantois-Membran enthĂ€lt ein feines Netz aus BlutgefĂ€ĂŸen; das Nervensystem des HĂŒhnerembryos jedoch ist zu dem Zeitpunkt, an dem der HET-CAM durchgefĂŒhrt wird, noch so unentwickelt, das es keine Schmerzempfindungen zulĂ€sst.

Schon 1985 entdeckte der OsnabrĂŒcker Pharmakologe und Toxikologe Niels-Peter Luepke, dass die Versorgungsmembran des Embryos empfindlich auf reizende Chemikalien reagiert: Wenige Minuten nach dem Kontakt mit der Chemikalie treten deutliche Symptome auf, die zur Klassifizierung giftiger und reizender Stoffe verwendet werden können. Drei Reaktionen lassen sich unterscheiden: Blutungen der Membran (im Bild rechts mittig), die Gerinnung des Blutes in den Adern (rechts oben), und die Disintegration von BlutgefĂ€ĂŸen (rechts unten).

„HET-CAM liefert billiger, schneller und zuverlĂ€ssiger Resultate als der Draize-Test“, argumentiert Schneele, der fĂŒr seine Doktorarbeit untersucht, ob man mittels HET-CAM auch Ă€therische Öle klassifizieren kann – eine Frage, die vor allem die kosmetische Industrie interessiert.

Bevor eine neue Testmethode den Sprung in die Labors der Industrie schafft, muss sie in einem mĂŒhsamen Verfahren validiert werden. An ĂŒber hundert Substanzen mĂŒssen verschiedene Labors eine Alternativmethode erproben, bevor diese vom Gesetzgeber akzeptiert wird. „Das kann ein Institut alleine gar nicht leisten“, so Schneele.

Die deutsche „Zentralstelle zur Erfassung und Bewertung von Ersatz- und ErgĂ€nzungsmethoden zu Tierversuchen“ (ZEBET), die auch das Validierungsverfahren fĂŒr HET-CAM organisierte und unterstĂŒtzte, gibt jĂ€hrlich etwa vier Millionen Euro fĂŒr die Entwicklung und Evaluierung von Alternativmethoden aus – eine winzige Summe, verglichen mit der finanziellen Ausstattung anderer Forschungsbereiche.

Eiertanz um die Validierung

Die grĂ¶ĂŸte HĂŒrde bei der Validierung neuer Verfahren ist jedoch, dass die Altermativmethoden stets die Ergebnisse des bisher vorgeschriebenen Tierversuchs reproduzieren mĂŒssen. Bei einem so ungenauen Verfahren wie dem Draize-Test ist das kaum zu bewerkstelligen.

Einen großen Erfolg konnte eine Kollaboration von acht Instituten und Firmen mit dem HET-CAM bereits verbuchen: Bei stark reizenden Substanzen darf HET-CAM nun den Test am Kaninchenauge in Frankreich und Deutschland ersetzen. Allerdings mĂŒssen Stoffe, die im HET-CAM kein Ergebnis liefern, nach wie vor am Kaninchen getestet werden. Die Forschungsgruppe um JĂŒrgen Schneele gibt sich damit noch lange nicht zufrieden: Die Wissenschaftler sind ĂŒberzeugt, dass Luepkes Methode den Draize-Test bei toxikologischen Untersuchungen weit öfter ersetzen kann.

Über die HĂ€lfte aller Versuchstiere werden allerdings in der bio­lo­gischen und medizinischen Grundlagenforschung gebraucht. Dort gibt es bisher kaum Alternativmethoden fĂŒr die gĂ€ngigen Tierversuche. Besonders schwierig gestaltet sich die Situation bei transgenen Tieren, deren Erbgut manipuliert wurde, um beispielsweise die Funktionsweise von Proteinen zu untersuchen.
„Die sofortige Abschaffung aller Tierversuche wĂŒrde momentan eine erhebliche EinschrĂ€nkung fĂŒr die biologische, medizinische und pharmazeutische Forschung bedeuten“, meint auch Schneele, „das ist wohl nicht durchsetzbar. Es muss aber verstĂ€rkt daran gearbeitet werden, Tierversuche so weit und so bald wie möglich zu ersetzen. Es sollte mittlerweile auf vielen Gebieten möglich sein, bessere, aussagekrĂ€ftigere Methoden zur VerfĂŒgung zu stellen.“

von Helga Rietz
   

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