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Eine Maus ist kein Mensch. Diese
Tatsache macht es der biomedizinischen
Forschung so schwer, aus
Tierversuchen gewonnene Erkenntnisse
auf uns zu übertragen. Wissenschaftler*innen
arbeiten deshalb an
Ersatzmethoden für Tierversuche, die
im Idealfall ganz ohne Materialien
tierischen Ursprungs auskommen.
Das freut auch die Maus.
Erstes Gewebe-Modell der Leber völlig ohne Materialien tierischer Herkunft hergestellt
Ersatz für Tierversuche
– jetzt ganz ohne Tierleid
Wissenschaftler*innen der TU Berlin haben mit Hilfe von 3D-Biodruck erstmals ein Modell der Leber aus menschlichen
Zellen hergestellt, ohne dabei auf Materialien tierischen Ursprungs zurückgreifen zu müssen. Dieser Erfolg ist ein wichtiger
Schritt hin zu biomedizinischer Forschung und Lehre, die vollständig auf Methoden ohne Tierleid aufbaut. Bisher ist es
nämlich so, dass auch Ersatzmethoden für Tierversuche zum Beispiel Nährlösungen verwenden, die aus den Föten von Kälbern
gewonnen werden. Und unter anderem für den 3D-Druck von Organmodellen benötigte man bisher strukturbildende
Stoffe, die aus Tumoren stammen, die man in Mäusen wachsen lässt. Neben diesen ethischen Aspekten verbessert eine
biomedizinische Forschung ganz ohne tierische Komponenten auch die Übertragbarkeit ihrer Ergebnisse auf den Menschen
– was auf schnellere Erfolge bei der Entwicklung von Medikamenten hoffen lässt.
„In Deutschland ist es eigentlich verboten, trächtige Kühe zu
schlachten“, erklärt Prof. Dr. Jens Kurreck, Leiter des Fachgebiets
Angewandte Biochemie an der TU Berlin. Wenn eine Trächtigkeit
vor Schlachtung doch nicht erkannt würde, sei es üblich, dem
Fötus Blut abzunehmen. Denn dieses enthält viele Stoffe, die das
Wachstum anregen und daher für die Vermehrung von Zellen in
der biologischen Forschung ideal geeignet sind. Das aus dem Blut
gewonnene „fötale Kälberserum“ ist ein Standardprodukt in jedem
Zellkultur-Labor.
Vermutlich mehr als zwei Millionen Kälberföten pro Jahr
„Über die Zahl der hierfür benötigten Kälberföten gibt es nur grobe
Schätzungen. Eine Veröffentlichung von 2021 geht von weltweit
zwei Millionen aus, und seitdem hat der Verbrauch von fötalem
Kälberserum eher zugenommen“, sagt Kurreck. Ein Großteil davon
komme aus Schlachtungen im Nicht-EU-Ausland und könne daher
nur schlecht von deutschen oder europäischen Institutionen überwacht
werden. „Weil sich das Kälberserum so gut für die Kultivierung
von Zellen eignet, wird es natürlich auch von den Forscher*innen
verwendet, die mit Hilfe von Zellkulturen Tierversuche ersetzen
wollen. Also bis vor Kurzem auch von uns.“
Mäuse mit Tumoren von einem Fünftel ihres Körpergewichts
Weil die Arbeitsgruppe von Jens Kurreck das für die Herstellung von
Organmodellen zum Ersatz von Tierversuchen besonders vielversprechende
Verfahren des 3D-Biodrucks verwendet, mussten die
Wissenschaftler*innen bisher auch noch auf ein zweites tierisches
Produkt zurückgreifen, das aus extra dafür gezüchteten Tieren gewonnen
wird. „Mit Hilfe des 3D-Drucks können wir aus menschlichen
Zellen kleine, dreidimensionale Organmodelle herstellen,
die sogar künstliche Blutgefäße enthalten können. Dafür brauchen
wir aber Stoffe wie Laminine und Kollagene, die diesen Gebilden
die notwendige festere Struktur geben, als dies bei normalen Zellkulturen
der Fall ist“, erklärt der Forscher. Sie finden sich in hohen
Konzentrationen in einer speziellen Form der sogenannten extrazellulären
Matrix, die die Zellen im Körper von Menschen und Tieren
geflechtartig umgibt und den Kontakt zwischen ihnen vermittelt.
Gewonnen wird diese Substanz mit der Abkürzung BME (für
„Basement Membrane Extract“) aus Tumoren, die man in Mäusen
wachsen lässt. „Am Ende wiegt solch ein Tumor etwa vier Gramm,
bei einem Körpergewicht der Maus von vielleicht zwanzig Gramm.
Schon an diesem Verhältnis sieht man, dass dieses Verfahren eine
nicht unerhebliche Beeinträchtigung für das Tier darstellt.“ Weil die
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